天空的顏色
1900年,英國物理學(xué)家瑞利發(fā)現(xiàn),當(dāng)入射光照射到尺寸小于入射光波長十分之一的分子上時(shí),入射光將被“打散”,并從分子四周射出,如圖甲如示。該現(xiàn)象被稱之為光的瑞利散射。
研究發(fā)現(xiàn),在大氣層,太陽光中的藍(lán)紫光比紅光瑞利散射更明顯。晴天,在大氣分子的強(qiáng)烈散射下,大量藍(lán)、紫色光被散射至天空,天空才呈現(xiàn)蔚藍(lán)色(人眼對紫光不敏感)。而比藍(lán)光波長更長的其他色光不易被散射,可以繼續(xù)向地面?zhèn)鞑ァ?/p>
當(dāng)日落或日出時(shí),太陽幾乎在我們視線的正前方,此時(shí)太陽光在大氣中要傳播更長的路程,陽光中的藍(lán)光大量被散射,剩下的光主要是紅橙色光,云也因?yàn)榉瓷溥@些紅橙色光而呈現(xiàn)紅色,這就是為什么日落時(shí)太陽附近呈現(xiàn)紅色,但此時(shí)天空仍然是藍(lán)色的。云朵反射太陽光并非瑞利散射。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),光線散射程度隨分子直徑d和入射光波長λ變化的曲線如圖乙所示,瑞利散射只符合散射程度隨變量減小之前的特征。