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为什么晴朗的天空是蓝色的

天空的景色非常的不错,不同的天气还会有不同的色彩,蔚蓝、钴蓝、靛蓝、幽蓝,深深浅浅,清澈悠然。蓝色的天空无远弗届,叫人无比神往。可是大家知道为什么晴朗的天空是蓝色的吗?其中的原因是什么呢?相信许多朋友们都不太了解,下面就由小编来给大家解答一下疑惑吧。

晴朗天空那样纯净的蓝竟是炽白带金黄的太阳光所给予的,是糅合了七色光的太阳白光把蓝色分给了天空。

我们都知道光在均匀介质中沿直线传播,太阳光到达地球大气后本来继续沿着固有方向奔向地面,然而却遇到了空气分子(主要是氮和氧),于是小部分的光不得不改变方向,这就是光的散射。散射的光会奔向各个方向。然而,并非所有颜色的光都会被散射掉,这跟它们的波长有关。光实质上是一种电磁波,带有红橙黄绿青蓝紫各种色光,波长依次缩短。形象地说,这些光里,红光“腿”最长,小小障碍物根本挡不住它的去路,它很快就越过了障碍穿透大气,橙黄绿青光都尚可穿透,而“腿”短的蓝紫光在受阻后,向各个方向散射,正是它们赋予了天空蓝色。

在大气层以外,缺失了起散射作用的空气分子,天空的蓝色也就消失了。因此在太空里看,天空就是宇宙的颜色—漆黑,镶嵌着闪亮的星星。

值得一提的是,我们现在已经认识到使蓝光偏折的是空气里的氧、氮等分子,但在近200年前很多物理学家可并不这么认为,当时大家都信奉“丁铎尔散射模型”为天呈蓝色的最佳解释。丁铎尔是英国物理学家,他第一个提出是空气尘埃微粒、水滴和冰晶散射太阳光造就了蓝天。这个理论受到后人的质疑:如果丁铎尔是正确的,在不同的地区或季节,蓝天就会随着天空的尘埃、水滴和冰晶分布不均匀而深浅不同,但事实上,潮湿地区的天比沙漠地区的更蓝吗?130年前,英国科学家瑞利男爵以分子散射理论来解释天的蓝色。他提出,天空之所以呈现蓝色,起散射作用的微粒远比光的波长小。为了纪念他,人们称这种散射为瑞利散射。

瑞利当时已意识到,如果空气分子是均匀分布的,它们对蓝光的散射就会被整齐划一地抵消掉,这就糟糕了。该如何证明氧和氮这些分子是没有规则地分布在空气中的呢?这个问题最终留给了一代物理巨匠爱因斯坦来完成。他证明了空气分子存在自身的密度涨落,简而言之,空气分子本身在不停地进行无规则热运动,使宏观小体积内的分子数时多时少,而这种不规则正好能产生我们头顶的蓝天。

你看,一个看似简单的问题,却经过几代科学家的努力才有了迄今最完善的答案,科学的艰辛在于此,科学的魅力也在于此。


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