這個問題看起來非常簡單,好像是一個“十萬個為什么”的難題,但實際上卻非常復雜。人類真正理解這個問題是現代的事情。
許多人可能會說,困難是什么?
讓我們先看看其他行星是什么樣的。如果你去月球,你看到的將是這樣的:
如果它在火星上,你看到的天空應該是這樣的:
看著地球上的天空,為什么天空的顏色差別這么大?
有些人可能會說這是大氣的散射。那很好。那你為什么要散射藍光?畢竟,光有很多種。從光譜的角度來看,前面是綠光,后面是藍光和紫光。為什么不是綠光或紫光,而是藍光?
因此,事實上,這不是一個非常簡單的問題。今天,我們來談談:為什么天空是藍色的?
很久以前,人們在研究人們如何看待事物。這個問題直到文藝復興時期才得以解決。具體來說,物體的光擊中人的眼睛。也就是說,一個物體發出的光是我們所看到的。
然而,普通物體不發光,這實際上取決于散射,也就是說,當光照射在物體上并散射時,光可以進入眼睛,我們可以看到物體。如果是在白天,是這樣的:
因此,白天看東西完全依賴于陽光。晚上沒有陽光,你不得不依靠電燈。看東西的關鍵其實是光!
根據剛才的陳述,我們能看到藍天的根本原因是天空散射的光擊中了我們的眼睛。
那為什么是淺藍色?眾所周知,普通的東西不會發光,因為陽光,我們可以在白天看到東西。因此,這些藍光必須來自太陽。然而,牛頓做了一個關于光的色散的實驗。
他發現陽光是由各種顏色的光組成的,而陽光看起來是白色的原因實際上是不同顏色的光疊加的結果。然后是可見光光譜。
但問題是,知道了這一點,我們仍然不能回答:為什么天空是藍色的?
畢竟,如果空間散射陽光,它不應該是藍天,而是白天。
事實上,我們忽略了一個關鍵點,那就是大氣,它含有許多氣體分子。
一位名叫瑞利的科學家發現空氣中的氧和氮等分子可以散射陽光。波長越短,散射能力越強。根據他的公式,理論上藍色和紫色的光很容易被散射。而其他的光很容易被氣體分子吸收。
根據一種理論,天空應該是藍色和紫色的混合物。然而,我們清楚地看到的是藍天。那這是為什么?事實上,它是大氣的幽靈。大氣實際上分為幾層:
其中有一層叫做臭氧層,陽光中的紫色光到達臭氧層并被臭氧層吸收。
事實上,這種紫光也是我們經常提到的紫外線。紫外線對皮膚危害很大,但幸運的是,有一個臭氧層,它對紫外線有超強的吸收能力,能吸收大量的紫外線。還有觀察證據表明紫外線被吸收了。在臭氧層之外,宇航員看到的天空實際上是深紫色的。
原來只剩下藍光和紫光。有了臭氧層,紫色的光被吸收了。因此,空氣中只能散射藍光。因此,我們看到的天空將是藍色的。
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