去高原旅游的时候会感叹天空特的蓝特别的深邃,这是为什么?
低海拔地区也常有蓝天白云的天气,但是天空的感觉却与高原有很大不同,其实,天空本身是没有颜色的。在宇宙空间中,我们只能看见一轮灿烂的太阳,还有周围漆黑的太空。
地球的表面有一层浓密的大气,不仅给人类提供了基本的生活条件,也是天空成为蓝色的原因。太阳发出的光芒包含了各种波长的光线,不同波长的阳光在可见波段呈现赤橙黄绿青蓝紫七色。当阳光穿透大气层时,会被大气中的各种微粒散射。为什么这种散射会使天空变成蓝色,而不是一片白茫茫呢?泰多尔、瑞利和爱因斯坦等几位科学家,对阳光的散射现象进行了长期的研究,发现了被称为瑞利散射的效应。
当空气比较洁净的时候,散射阳光的主力是微小的气体分子,这就是瑞利散射。这些分子的直径远小于可见光的波长,在散射阳光的时候是有选择性的,其散射光强度与光波波长的四次方成反比。蓝紫色光的波长约400纳米,只有700纳米的红色光波长的60%不到。因此,蓝紫光的散射强度接近于红色光的十倍。大气对阳光及有散射也有吸收,其中对波长较短的紫色光吸收作用比较强。
穿过了厚厚的大气层,到达地面的紫色光就比较微弱了。人眼的颜色感受器官由红、绿、蓝三种锥体组成,对紫光也相对不敏感。几种原因的综合作用,使晴空看起来是蓝色而不是紫色。旭日东升或是夕阳西下的时候,阳光要穿过更厚的大气层。连蓝色光也被大量吸收,天空就呈现出漂亮的橙红色。