十万个为什么之天空为什么是蓝的?

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很多人小时候都问过父母一个问题:天空为什么是蓝的,早晨和傍晚太阳为什么是红色的?
首先介绍一个概念:黑体辐射
所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收,只辐射电磁波而不反射电磁波。
太阳的辐射电磁波能力特别强,而反射电磁波能力很弱,所以可以把太阳看做一个绝对黑体。
十万个为什么之天空为什么是蓝的?】黑体有特定的辐射规律,会辐射各种波长的电磁波,波长长以及波长短的电磁波辐射得比较少,太阳光辐射最强的部分是人眼可见光范围。总结: 太阳辐射在可见部分最强光部分。
十万个为什么之天空为什么是蓝的?
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太阳辐射图
天空为什么是蓝的,
还和瑞利散射有关。
瑞利散射又称分子散射,以为散射现象做出详细解释的瑞利男爵的名字命名。
十万个为什么之天空为什么是蓝的?
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瑞利男爵
瑞利男爵发现,在存在充分散射粒子的前提下,散射光线的量与光波长的四次方成反比。由此推知,蓝光的散射量是红光的(700/400)4 ~= 10倍。那么散射强且能量大的光就集中在蓝光附近。
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总结: 蓝光的能量高,散射能力强,蓝色就容易成为天空的颜色。太阳光射向地球在大气层中发生了一次又一次的散射,其中蓝色光散射的最厉害,因而抬头看到的天空是蓝色的。 如果没有大气层,天空就是没有颜色的。比如在月球上,即便有太阳,由于没有散射,天空也是黑色的。
为什么早晚的太阳的颜色
呈现为橘红色?
正午太阳光直射地面,光线穿过的大气层教薄,各种颜色的光都能到达地球表面,七种颜色的光混合成白光。
而早晚的时候,太阳斜射地面,因为太阳光线在大气中长距离传播,不断发生散射损失了大部分的短波长的光线, 比如蓝光紫光。剩下了长波长的光, 比如红光。这就是早晚看到的太阳光是红色的原因。
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