蓝天,即地球的大气层,正常情况下常呈现蓝色。
蓝色天空是什么1
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。
“蓝天”也是对空气质量状况评价的一种通俗的说法。中国的环保部门要对空气中可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等多项污染物的监测。实时监测数据经汇总和计算后得出当天的空气污染指数(API),从而判断空气质量的等级。
中国采用的空气污染指数分为五个等级,API值小于等于50,说明空气质量为优;API值大于50且小于等于100,表明空气质量良好。如果当日空气质量污染指数在100以下,则称之为“蓝天”。也就是说,虽然天空看起来不蓝,甚至是在下雨,但空气质量不错,仍然可认定为“蓝天”。
因此,依据空气污染指数得出的“蓝天”并非感官意义上的蓝色天空。有报道,有两名市民坚持不懈地每天拍摄一张照片记录蓝色天空的数量,照片显示数量为180天。而同期北京官方发布的“蓝天”数量为285天,两者相差逾百日。
蓝色天空是什么2
勾勒出蓝色天空的杰出作者是由大气分子、冰晶、水滴和阳光共同绘制而成的一道靓丽风景线。
因为在广阔的天空中,却环绕着一层厚厚的大气,而大气又是由多种气体混合而成,除了含有各种气体成分外,还含有许多水汽、固态和液态的杂质微粒。
我们都知道,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成,而红光的波长最长,紫光的波长最短。
当太阳光进入大气后,大气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射,而波长较长的红光、橙、黄色光的透射能力较强,它们能透过大气分子和微粒,保持原来的方向前进,很少被空气分子散射,大部分阳光通过微粒照射到大地。而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射出来。
也就是说,太阳光在照射到大气层时,不同光在大气中的穿透性不一样,部分光就被大气中的气体微粒和微小的漂浮微粒散射回来了,这样就出现了蓝天。
在19世纪80年代,科学家瑞利发现空气中的氧和氮等分子对阳光就有散射作用,而蓝色光容易被散射。所以得出结论:形成蓝天的主要原因是空气分子对光的散射。
而爱因斯坦科学合理地给出了蓝天形成的原因是空气自身的密度涨落对阳光的散射形成了蓝天。
万里无云的蓝天是蓝色的,那是因为在空气中分子散射太阳光线当中蓝色部分的能力高于其散射红色光线的能力。日暮时分我们看到落日呈现红色与橘黄色,这是因为蓝色光被散射并且朝着视线以外的方向传播。
阴云密布时,我们看不见蓝天,夜深时,天空看起来也是黑色的。这都是因为我们看不见阳光,只有当阳光穿过大气层时,我们才能看到湛蓝的天空。所以天空的颜色与太阳光有密切的关系。在我们人类看来,太阳光是白色的。
太阳发出的白色光包含了彩虹色的`所有颜色。牛顿利用多棱镜分离得到了不同的颜色并制成色谱证明了这一点。不同颜色光线具有不同的光波的波长。
可见光色谱范围跨越最长720nm的红光到最短的380nm的紫光,其中包含橘黄,黄,绿,蓝和靛蓝的光波波长。人眼视网膜上的色彩接收器对于红绿蓝三种颜色有较强的接收能力,三种颜色的组合形成了人眼的色觉。
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