王朝百科
分享
 
 
 

大气层散射

王朝百科·作者佚名  2010-03-13  
宽屏版  字体: |||超大  

大气层散射就是蓝色天空[Blue Sky]

蓝色蓝色的光,严格定义是波长[0.450-0.495微米]的光线,通常波长[0.440-0.515微米]左右的光线,人类的肉眼都会感觉是“蓝”,波长比蓝光更长是绿色光,更短是紫色光。

阳光分成各种波长,其中可见的光线,因人而异,波长大约[0.38~0.78微米]左右,阳光进入大气层后,形成反射、折射、散射、衍射等等,其中造成天空是蓝色的原因是散射。

这些反射、折射、散射、衍射都是由于光线是“波”,类似水的波浪,光照射到物体时候,就类似“波浪”打在物体上,会形成反射波,反射后就是我们看到的颜色。

阳光本身有各种可见颜色,物体反射光线,就是物体的细微组织分子、原子被光波打中,而震荡反射,并且只能反射那些波长和自身直径大小类似的光。例如,大小直径约[0.450-0.495微米]的颗粒反射的光,必然是“蓝色光”,这样我们肉眼看到的就是蓝色。物质都是由微小分子、原子构成的,我们看到的颜色,都是它们的反射造成。

但是空气中的物质,包括水分子(H2O)、氧气分子(O2)、二氧化碳分子(CO2)等等,直径太小,根本不可能反射可见光,只能反射波长小于近紫外线的不可见光。

所以长期以来,没人能解释天是蓝的。

瑞利散射英国科学家J·W·斯特拉特(1842~1919),在1871年提出他发现的散射原理,部分解释了这个原因,他后来改名J·W·斯特拉特·瑞利[Rayleigh],于是把他发现的原理就定名瑞利散射[Rayleigh Scattering]。

瑞利散射的含义是:对于那些不是“圆球形状”的微粒物质,而且微粒尺度极小,比大多数光的波长小很多的条件下,比如:水分子(H2O)、氧气分子(O2)、二氧化碳气体分子(CO2)等等,它们都是几个圆球组合而成,它们的不规则形状,导致散射光的强度,与反射出去的光波波长[ λ ]的四次方,成反比关系。

这个理论解释了,大气空气出现蓝颜色,是因为微小颗粒,能够把投射在它们上的所有光线挑拣后反射,反射最强烈的是波长较短的“近蓝色光”和蓝色光,远远多于长波光线(例如:红色光)。人类肉眼看到的就是:散射出的蓝色光。但是,瑞利的理论,没有解释天空深蓝颜色的形成原因。当时,普遍认为,空气分子很稀薄,不可能反射均匀的蓝光,空气是透明的,如果能这样反射,地面上看什么都应该是蓝的。

大气电离层后来,科学家进一步研究,发现原来瑞利散射现象仅存在微小颗粒中,大颗粒没有此现象,空气中最大的反射源,并不是空气的分子,它们直径大、稀疏,造成“瑞利散射现象”并不强烈,而且反射出的是接近绿光的蓝色。

真正的反射源头是“离子”,是极高空的“大气电离层”,那里的空气离子化,瑞利本人生活的时代根本不知道。

也就是说,瑞利的理论虽然曾经解释了“天空的蓝色”,但那仅仅是理论原因。根本原因是一些气体分子电离化,形成很多规则的圆球形状、不规则形状的颗粒作高速随机运动(布朗运动),在高速运动中造成很密集的“瑞利散射光线”(动态散射现象),而且反射源头在极高空。

背景因素大气层散射是微弱的,背景宇宙很黑暗,所以才看到蓝色的散射光线。这就是,为什么向上看天空是蓝色的,而在地面上看到的周围的空气,却不是蓝色的。

宇航员在太空向下看,几乎看不到蓝天,因为地球地面的反射要强烈很多,感觉不到蓝光线,但是他们能感觉到大气层边缘的蓝色,同样由于地面的强烈反差,大气层散射的蓝光,他们感觉不是很明显。从太空中看到的地球表面的蓝色,是由于地面上,水的反射光线。

炫目我们的眼睛输送给大脑的画面是有频率的,天空的蓝色是稀疏、杂乱、闪烁的蓝光线,由于类似电影画面连续播放的错觉,人类感觉到的是一片丰满、均匀、灰度变化柔和的蓝天。

这是人类‘肉眼感觉蓝天眩目的原因,因为它在不断闪烁。

 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
如何用java替换看不见的字符比如零宽空格​十六进制U+200B
 干货   2023-09-10
网页字号不能单数吗,网页字体大小为什么一般都是偶数
 干货   2023-09-06
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4096
 干货   2023-09-06
Noto Sans CJK SC字体下载地址
 干货   2023-08-30
window.navigator和navigator的区别是什么?
 干货   2023-08-23
js获取referer、useragent、浏览器语言
 干货   2023-08-23
oscache遇到404时会不会缓存?
 干货   2023-08-23
linux下用rm -rf *删除大量文件太慢怎么解决?
 干货   2023-08-08
刀郎新歌破世界纪录!
 娱乐   2023-08-01
js实现放大缩小页面
 干货   2023-07-31
生成式人工智能服务管理暂行办法
 百态   2023-07-31
英语学习:过去完成时The Past Perfect Tense举例说明
 干货   2023-07-31
Mysql常用sql命令语句整理
 干货   2023-07-30
科学家复活了46000年前的虫子
 探索   2023-07-29
英语学习:过去进行时The Past Continuous Tense举例说明
 干货   2023-07-28
meta name="applicable-device"告知页面适合哪种终端设备:PC端、移动端还是自适应
 干货   2023-07-28
只用css如何实现打字机特效?
 百态   2023-07-15
css怎么实现上下滚动
 干货   2023-06-28
canvas怎么画一个三角形?
 干货   2023-06-28
canvas怎么画一个椭圆形?
 干货   2023-06-28
canvas怎么画一个圆形?
 干货   2023-06-28
canvas怎么画一个正方形?
 干货   2023-06-28
中国河南省郑州市金水区蜘蛛爬虫ip大全
 干货   2023-06-22
javascript简易动态时间代码
 干货   2023-06-20
感谢员工的付出和激励的话怎么说?
 干货   2023-06-18
 
>>返回首页<<
 
 
 
静静地坐在废墟上,四周的荒凉一望无际,忽然觉得,凄凉也很美
© 2005- 王朝网络 版权所有