天空为什么是蓝色的?论天空蓝色之起源


天空为什么是蓝色的?论天空蓝色之起源


文章图片


天空为什么是蓝色的?论天空蓝色之起源


不知你是不是有过这种经历 , 每当天气晴朗、万里无云的时候 。 就被你家的小朋友或者其他小朋友追着问 , 天空为什么是蓝色的这个问题?还记得《十万个为什么》里面告诉你:天空为什么是蓝的吗?瑞利和丁铎尔空气粒子散射模型 , 基于丁铎尔散射模型 , 天空变蓝是因为空气中的微粒、水滴、水汽、水晶等对太阳光蓝色系光的散射导致的 , 那么 , 太空为蓝色的颜色和深浅 , 就应该和空气中的湿度有很大的关系 , 应该是因为天空中的湿度变化而变化 , 潮湿地区和沙漠地区的天空 , 蓝色有着巨大差别 , 可是人们发现在潮湿地区和沙漠地区 , 天空的颜色却是差不多的蓝 。 每当我们仰望天空都会不禁好奇天空为什么是蓝色?

在国内的科普中是这么解释的 , 空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质 , 当太阳光通过空气时 , 波长较短的蓝紫、电等色光很容易被悬浮在空气中的威力阻挡 , 从而使光线散射向四方 , 使天空呈现出蔚蓝色 。 其实关于这个问题 , 科学家早已在1910年就给出了解释 , 起初他是英国物理学家丁铎尔发现的 , 常称作丁铎尔散射模型 , 但却由于某些理论找不到证据了 。

到了19世纪末叶 , 丁铎尔的天狼解释已开始被质疑 。 1880年瑞利发现根本不必求助尘埃 , 水滴、冰晶等空气中的威力 , 空气本身的氧和氮等分子对阳光就会有散射 , 而且也是蓝色光最容易被散射 , 所以空气分子的散射就可以作为天然的原因 。

【天空为什么是蓝色的?论天空蓝色之起源】1899年瑞利写了一篇总结式的文章 , 论天空蓝色之起源 , 开头就说即使没有外来的颗粒 , 我们依旧会有蓝色的天空 。 瑞利天然理论虽然成功 , 然而瑞利实质上还要假定空气是所谓的理想气体 , 这是一个不大但也不可忽略的弱点 。 因为空气并不是理想气体 , 爱因斯坦用当时刚刚发展的熵的统计热力学理论证明 , 哪怕最纯净的空气也是有涨落起伏的 , 空气本身的密度涨落也能散射 , 也是蓝色光最容易被散射 , 密度涨落的散射不多也不少 , 正好能够产生我们看到的蓝天 。 如果空气是理想气体 , 爱因斯坦的结果就如同瑞利一样 , 所以简单的说天空蓝色之起因是空气中有不可消除的杂质 , 以及空气自身涨落密度涨落等对阳光的散射形成了蓝天 。 天是蓝色的原因并不是爱因斯坦发现的 , 但最完整的理论却是爱因斯坦写出来的 。 今天就到这里了 , 谢谢你的观看 , 下期再见 。

    推荐阅读