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晴朗的天空為什么是藍(lán)色的 由物理網(wǎng)資料整理

首先你得明白一個道理：我們周圍的事物之所以顯現(xiàn)出顏色來，僅僅是因為陽光照射著它們。雖然陽光看上去是白色的，但是所有的顏色：赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，在陽光里都存在。

天空里有這么多顏色，為什么我平時看到的只有藍(lán)色呢?你可能會問。

如果你把光線設(shè)想為波浪，你就會猜破這個謎了。光其實是像一個波浪那樣在運(yùn)動的。我們來設(shè)想一下一滴雨落在一個水洼里的情景。當(dāng)這滴雨落到水面上時，就會產(chǎn)生小波浪，波浪一起一伏地變成更大的圈，向著四面八方擴(kuò)展開去。如果這些波浪碰上一塊小石子或一個別的什么障礙物，它們就會反彈回來，改變了波浪的方向。

而陽光從天空照射下來，一樣會連續(xù)不斷地碰到某些障礙。因為光所必須穿透的空氣并不是空的，它由很多很多微小的微粒組成。其中百分之九十九不是氮?dú)獗闶茄鯕�，其余則是別的氣體微粒和微小的漂浮微粒，來源于汽車的廢氣、工廠的煙霧、森林火災(zāi)或者火山爆發(fā)出來的巖灰。雖然氧氣和氮?dú)馕⒘Ｖ皇且坏斡晁�的一百萬分之一，但是它們也照樣能阻擋陽光的去路。光線從這些眾多的小“絆腳石”上彈回，自然也就改變了自己的方向。

可是那么多顏色的光改變了方向，為什么只有藍(lán)色被看到呢?你可能還是不明白。

我們還得回到剛才說的那個水洼里。

水洼里，小的波浪遇到小石子的話，水面便被搞得混亂不堪;但如果是一個“巨浪”，像你用手在水洼邊掀起的那種“巨浪”，它就有可能干脆從石頭上溢過去，并暢通無阻地到達(dá)水洼的對面邊緣。那么，就像有大波浪和小波浪一樣，各種各樣顏色的光波也有不同的“波浪”，也就是波長：不過它們可不像水波的波浪，用肉眼是看不出它們的大小的，因為它們小得難以想像，只是一根頭發(fā)的一百分之一!得用很靈敏的測量儀表才可以精確地測定出來。

根據(jù)科學(xué)家的測定，藍(lán)色光和紫色光的波長比較短，相當(dāng)于“小波浪”;橙色光和紅色光的波長比較長，相當(dāng)于“大波浪”。當(dāng)遇到空氣中的障礙物的時候，藍(lán)色光和紫色光因為翻不過去那些障礙，便被“散射”得到處都是，布滿整個天空—天空，就是這樣被“散射”成了藍(lán)色。

發(fā)現(xiàn)這種“散射”現(xiàn)象的科學(xué)家叫瑞利，他是在130年前發(fā)現(xiàn)的，他也是諾貝爾獎獲得者。

用“散射”現(xiàn)象，你就可以解釋下面這些天象了：

比如在你頭頂?shù)奶炜帐撬{(lán)色的，可是在地平線—天地相接的地方，天空看上去卻幾乎是白色的。為什么?就是因為陽光從地平線到你這個地方比起它直接從空中落下來，需要在空氣中走的路程要遠(yuǎn)得多—而在一路上它所擦過的微粒子也自然就要多得多。這些大量的微粒子就這樣多次散射出光，所以它顯得白中透著淡藍(lán)。建議你做一個小實驗來驗證一下：拿一杯水，把它放在一個黑暗的背景里，放進(jìn)一滴牛奶，再拿一只手電筒照射杯子的一端，并靠近它，手電筒的光在水中即會顯現(xiàn)出淡藍(lán)色。如果你往水里放進(jìn)的牛奶越多，水就越白，因為光一再地受到這些眾多的牛奶微粒的散射，結(jié)果就是白色的。道理跟在地平線上空是白色的一樣。

太陽落山時的傍晚，天空不顯現(xiàn)藍(lán)色而顯現(xiàn)紅色，正在下落的太陽也變成暗紅色，也是一樣的道理。由于傍晚的光在照射到你這個地方的路上所遇到的眾多的微粒，使得陽光中的紫色的和藍(lán)色的部分往四面八方散射開去，僅留下一點點使你的肉眼看得見的橙紅色光線—因為它們的波長長、“波浪大”，翻過了路上的障礙。

不過，細(xì)心的你會發(fā)現(xiàn)，天穹在落日后也還會在一段時間內(nèi)呈現(xiàn)深藍(lán)色。這也曾經(jīng)是科學(xué)家們關(guān)心的一件怪事，不過幾個物理學(xué)家已經(jīng)在50年前揭開了這個謎：導(dǎo)致黃昏時天空的藍(lán)色，是一種特別的物質(zhì)。這種特別的物質(zhì)在離地球表面20至30公里的高空處聚集成厚厚的一個層面，叫臭氧層。這種氣體對正在下落的太陽光起到像顏色過濾器那樣的作用：它截獲太陽光中的黃色和橙色的部分，卻幾乎無阻攔地讓藍(lán)色的部分通過。當(dāng)最后的少許光消失時，所有的顏色才消失在黑暗的夜色中。

臭氧不僅導(dǎo)致黃昏的藍(lán)色天空，還吞下一種你無法看見的特殊的光線：紫外線的光，或稱紫外線。你一定曾經(jīng)聽說過，紫外線對所有的生物(當(dāng)然也包括對你)有多么危險。如果它在你的裸露的皮膚上照射得太長久，你就會得曬斑。臭氧層到處都有足夠的厚度能截獲盡可能多的紫外線：這對于我們這個星球上的全體生命來說，是極其重要的。

可惜，在今天，這個生命攸關(guān)的保護(hù)層在許多地方都已經(jīng)變薄了，在南極上空甚至已經(jīng)形成了一個大的空洞。而破壞臭氧的兇手就是“氟里昂”—一種人們用來噴灑護(hù)發(fā)摩絲或用在冰箱和空調(diào)上制冷的物質(zhì)。這是一種對臭氧層特別有害的物質(zhì)，所以許多國家已經(jīng)不再使用這種“臭氧殺手”了。

今天我們學(xué)到了為什么我們眼中的天空是藍(lán)色的。其實從地球以外望過來也是一樣：覆蓋我們地球三分之二面積的海水也散發(fā)著藍(lán)光，陸地上雖然有土地的褐色或森林的綠色，然而上空卻總是藍(lán)色的—從宇宙中看來，整個地球都被裹著一塊輕柔的藍(lán)色面紗。從大氣層外看見過地球的天文學(xué)家報道過這一情況。

所以地球被稱做“藍(lán)色星球”是完全正確的。它那獨(dú)特的藍(lán)色，就是生命的顏色。