天空为什么是蓝色的?
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：散射光强度与波长的四次方成反比.当太阳光通过大气时,波长较短的紫、蓝、青色光最容易被散射,而波长较长的红、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.旭日为什么是红色的?早晨,阳光通过厚厚的大气层,这时紫光和蓝光被强烈散射,到达地平线时,已剩下无几,余下的只是波长较长的黄、橙、红光.所以,旭日是红色的.这些色光再经地平线上空的大气分子、尘埃、水滴等杂质散射,就使得那里天空呈现出绚丽的彩色,如果有云,它会把光线反射回来,云块上就会染上彩色,出现朝霞和晚霞.
这是因为太阳光线射人大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒发生散射的结果.天空的蓝色只是在低空才能看见,随着高度的增加,由于空气越来越稀薄,大气分子的数量急剧减少,分子散射出的光辉逐渐减弱,天空的亮度越来越暗,到20千米以上的高度,散射作用
根据科学家的测定,蓝色光和紫色光的波长比较短,相当于 “小波浪”；橙色光和红色光的波长比较长,相当于“大波浪”.当遇到空气中的障碍物的时候,蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍,便被“散射”得到处都是,布满整个天空.天空,就是这样被“散射”成了蓝色.发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利,他是在130年前发现的,他也是诺贝尔奖获得者.用“散射”现象,你就可以解释下面这些天象了.比如在你头顶的天空是蓝色的,可是在地平线--天地相接的地方,天空看上去却几乎是白色的.为什么?就是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来,需要在空气中走的路程要远得多--而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多.这些大量的微粒子就这样多次散射出光,所以它显得白中透着淡蓝.建议你做一个小实验来验证一下:拿一杯水,把它放在一个黑暗的背景里,放进一滴牛奶,再拿一只手电筒照射杯子的一端,并*近它,手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色.如果你往水里放进的牛奶越多,水就越白,因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射,结果就是白色的.道理跟在地平线上空是白色的一样.太阳落山时的傍晚,天空不显现蓝色而显现红色,正在下落的太阳也变成暗红色,也是一样的道理.由于傍晚的光在照射到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒,使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去,仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线--因为它们的波长长、“
如果阳光从天空照射下来,它就会连续不断地碰到某些障碍--即使没有下雨.因为光所必须穿透的空气并不是空的,它由很多很多微小的微粒组成.其中的大多数,百分之九十九不是氮气便是氧气,其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒,它们来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰.虽然氧气和氮气微粒比一滴雨水小一百万倍,但是它们也照样能阻挡阳光的去路.光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回,并改变自己的方向：光线被散射出去,这是我们化学家和物理学家们的说法.波长短的蓝色光和紫色光比波长长的橙色光和红色光散射得多.所以散射的光中,紫光比红光几乎多10倍,而蓝光则几乎比红光多6倍.绿色的、黄色和橙色的光线,敌不过占优势的蓝色光线和紫色光线,所以我们觉得这些散射的光是蓝色的--天蓝色的.发现这一切的是英国物理学家和诺贝尔奖获得者瑞利勋爵,他在130年前就已经发现了：当光线透过空气偏离了它原来的直线方向时,光的波长不同,偏离的距离不同.后来人们为了向他表示敬意,便把这个散射过程叫做瑞利散射.如果你向天空看去,你主要看见的是阳光中被散射的蓝色的光,而不是未经散射的阳光
2.海水为什么是蓝色的?
人眼看到的海水的颜色,是海水对太阳反射光的颜色.白光射向海水时,由于海水对白光的选择吸收和散射,使海水呈现蓝色.光通过介质时,光的部分能量被介质吸收而转变成介质的内能,使得光的强度随着光穿过的厚度而衰减的现象称为光的吸收.若某种介质在一定波长范围内,对光的吸收程度很小,并且随波长变化不大,这种吸收称为一般吸收；若某种介质对某些波长的光的吸收特别强烈,且随波长变化也很大,这种吸收称为选择吸收.太阳光射到海水上时,由于海水对红、黄色光进行选择吸收,而对蓝、紫色光强烈散射、反射,因而海水看起来呈蓝色.绝大部分物体呈现颜色,都是其表面或体内对可见光进行选择吸收的结果.
