什么的蓝天
(辽阔)的蓝天、(清澈)的蓝天、(纯净)的蓝天、(深邃)的蓝天、(广袤)的蓝天、(美丽)的蓝天、(广阔)的蓝天、(浩瀚)的蓝天。
蓝天,即地球的大气层,正常情况下常呈现蓝色。19世纪中叶英国物理学家丁达尔认为频率较高的蓝色光,容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,散射向四方,这一说法在中国基础教育中仍广泛接受。但该说法存在明显漏洞,后来19世纪80年代,瑞利发现空气本身的氧和氮等分子对阳光就有散射,而蓝色光(高频光)容易被散射,空气分子的散射就可以作为"天蓝"的主因。1910年爱因斯坦科学解释了蓝天的原因,即空气自身的密度涨落等对阳光的散射形成了蓝天。
蓝天,其实是地球的大气层。在很长的一段时间里,中国基础教育与科普界主要沿用19世纪中叶英国物理学家丁达尔(John Tyndall,1820-1893)的理论来解释"蓝天"出现的原因,尽管该观点后来被证实并不完全正确。
丁达尔认为,空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质,形成了胶体,当太阳光通过空气时,频率较高的绿、蓝、紫等色光,很容易被悬浮在空气中的胶体粒子阻挡,反射向四面八方,从而使天空呈现出蔚蓝色。
后来,英国物理学家瑞利(Rayleigh)用波的散射理论成功解释了"蓝天"出现的本质原因。天空之所以会呈现出蔚蓝色,这是因为太阳光线射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒发生散射的结果。根据科学家的测定,绿色光、蓝色光和紫色光的频率比较高,则波长比较短,相当于"小短腿";红色光、橙色光和黄色光的频率比较低,则波长比较长,相当于"大长腿"。当遇到空气中的障碍物的时候,蓝色光因为"步子小而快"(频率高而波长短),便被"散射"得到处都是,布满了整个天空。天空就是这样被"散射"成了蓝色。
而在早上和晚上,由于太阳光是斜射的,传播路径比较长,太阳光在通过厚厚的大气层后,那些"腿短","步子小"(波长短)的蓝色光基本都被悬浮在大气中的微粒给挡住了,走不远,而红色光因为"腿长","步子大"(波长长),很容易跨过障碍物,因此不容易被阻挡,可以到达更远的地方,所以我们在日出和日落时看到的朝霞和晚霞往往是红色的。
简而言之,晴朗的天空是蔚蓝色的,这并不是因为大气本身是蓝色的,也不是大气中含有蓝色的物质,而是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果。由于介质的不均匀性。使得光偏离原来传播方向而向侧方散射开来的现象,称为介质对光的散射。细微质点的散射遵循瑞利定律:散射光强度与频率的四次方成正比。当太阳光通过大气时,频率较高的绿、蓝、紫色光最容易被散射;而频率较低的红、橙、黄色光散射得较弱,由于这种综合效应,天空呈现出蔚蓝色。