日照香爐“生紫煙”

◎梧桐

李白在《望廬山瀑布》中描繪的“日照香爐生紫煙”的場景不是杜撰的，而是真實存在的，這里的“紫煙”是紫色的光霞。新疆烏魯木齊的網(wǎng)友曾經(jīng)拍到了類似的一幕：在陽光的照射下，熏香的煙霧呈現(xiàn)夢幻的紫色。為什么會出現(xiàn)“紫煙”呢？這是多種因素作用的結(jié)果，是有科學(xué)依據(jù)的。

因素一：日照紫光易被散射

太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光混合而成的復(fù)色光。其中波長最長的是紅光，波長最短的是紫光，藍光次之。由于瑞利散射的影響，太陽光經(jīng)過大氣層時，紅光由于波長較長，散射較少，穿透力較強；而紫光和藍光由于波長較短，散射較多，穿透力較弱。

在晴朗的天氣，大氣中的塵埃和氣溶膠等顆粒較少，藍光和紫光散射到四周甚至布滿天空。

詩中描述的天氣很好，空氣中的顆粒狀介質(zhì)少，這為“紫煙”的生成提供了有利條件。

什么是瑞利散射

地球被厚厚的大氣層包裹，大氣層中有許多顆粒。太陽光遇到大氣中的微粒，部分光線會改變方向，射向四面八方，而原來方向的光線和能量就會被削弱，這種現(xiàn)象就是光的散射，又稱瑞利散射。

因素二：瀑布產(chǎn)生水霧

當(dāng)波長較短的藍光和紫光同時被散射時，由于人眼對藍色更加敏感，對紫色感覺次之，所以看到的天空通常是藍色的。

那么詩中為什么是生“紫煙”，而不是“藍煙”呢？

因為掛在山前的瀑布在下落的過程中產(chǎn)生了水霧。李白觀看瀑布那天，水霧中微粒的直徑和紫光的波長差不多，所以在散射的光中紫光最強，散射最多，紫色光最明顯。

因素三：香爐峰地形復(fù)雜

詩中提及的“香爐”是廬山西北的香爐峰。香爐峰峰頂尖而圓，形如巨大的香爐，高聳入云，地形復(fù)雜，氣流易形成渦旋或湍流，陽光照進它們時不斷發(fā)生散射，“紫煙”效果進一步加強，更容易被人觀察到。

知道多一點

當(dāng)出現(xiàn)有霧或者多云的天氣時，空中的顆粒狀介質(zhì)直徑比可見光的波長大得多，一定范圍內(nèi)不同波長的光會一視同仁地被散射，這時，太陽光會呈現(xiàn)白色。

你們在生活中發(fā)現(xiàn)了哪些奇妙的現(xiàn)象呢？了解其中的奧秘嗎？歡迎添加編輯微信分享，一起感受科學(xué)之美。