朝阳,夕阳为什么会变红?

问题描述:

朝阳,夕阳为什么会变红?
天文类问题,不废话
1个回答 分类:物理 2014-11-22

问题解答:

我来补答
  这其实是一个比较复杂的问题,涉及到多个知识点,不可能三言两语就说明白.散射、漫射、反射、折射、衍射等等都涉及到了,如果物理光学概念不清晰的化,很容易迷茫掉.我给你提供一个简单的回答和一个稍具体的回答,如果想知道得更具体的话,还是自己去查查各方面资料比较好.
  简单的回答:早上阳光经过的大气层比中午经过的大气层要厚.
  原因:傍晚/清晨,太阳日出时,实际太阳还在地平线以下,是折射的原因是你提早看到太阳升起(不明白的话,自己画个光路图就知道了.与看水中鱼的原理差不多),这时阳光经过的大气路径长,等同于大气层厚度增加.
  散射使天光增强并蓝化同时使天体红化.处于天顶时,气层薄,红化不显著.处于近地平时,散射的红化现象明显,近地平处天光发红,就是多次散射/漫射的结果——先散射日光,使红光透过,再漫射红光,太阳升高,红化减弱,太阳颜色自然就不红了.
  具体的回答:太阳辐射通过大气时遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时,都要发生散射.但散射并不象吸收那样把辐射能转变为热能,而只是改变辐射方向,使太阳辐射以质点为中心向四面八方传播开来.经过散射之后,有一部分太阳辐射就到不了地面.如果太阳辐射遇到的是直径比波长小的空气分子,则辐射的波长愈短,被散射愈厉害.其散射能力与波长的对比关系是:对于一定大小的分子来说,散射能力和波长的四次方成反比,这种散射是有选择性的.例如波长为0.7微米时的散射能力为1,波长为0.3微米时的散射能力就为30.
  因此,太阳辐射通过大气时,由于空气分子散射的结果,波长较短的蓝紫色光被散射得较多,其中很大一部分不能直接到达地面,也就不能直接被地面的观察者看到,而是在天空中经过多次光路变化后才可能间接到达地面,所以天空看起来是偏蓝色的,而波长较长的红橙色光大部分则可大量透过,被地面的观测者接受到,所以太阳看起来就是偏橙色的.
  如果太阳辐射遇到直径比波长大的质点,虽然也被散射,但这种散射是没有选择性的,即辐射的各种波长都同样被散射.如空气中存在较多的尘埃或雾粒,一定范围的长短波都被同样的散射,使天空呈灰白色的.有时为了区别有选择性的散射和没有选择性的散射,将前者称为散射,后者称为漫射.散射的本质是光,作为波动,的衍射;而漫射现象中起主导地位的是反射.
  其实有一个例子可以辅助解释太阳的问题:
  一盏路灯,用白炽灯泡(知道什么是白炽灯吧?),平时你看的时候是白中带点黄色的光,但是大雾天的时候,你就会发现灯是黄色的了,道理有一定的相似性,之所以马路上的路灯、楼道中的紧急应急灯都是黄色的,就是因为在大雾、火灾浓烟中黄色的光穿透力要比蓝白色光的强.
 
 
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