天空是蔚蓝色窗外有千纸鹤,“天空是蔚蓝色,窗外有千纸鹤”可是,天空为什么非得是蓝色呢?。
每当我们仰望天空,都会不禁好奇,天空为什么是蓝色?
在国内的科普书中是这么解释的:空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质,当太阳光通过空气时,波长较短的蓝、紫、电等色光很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,从而使光线散射向四方,使天空呈现出蔚蓝色。
其实,关于这个问题,科学家早已在1910年就给出了解释。
起初,它是英国物理学家丁达尔发现的,常称作“丁达尔空气粒子散射模型”。但由于某些理论找不到证据,到19世纪末,使丁达尔的解释已开始被质疑。
丁达尔效应
1880年,瑞利发现根本不必求助尘埃、水滴、冰晶等空气中的威力,空气本身的氧和氮等分子对阳光就会有散射,而且也是蓝色光最容易被散射,所以空气分子的散射就可以作为天蓝的主因。
1899年,瑞利写了一篇总结式的文章论天空蓝色之起源,开头就说,即使没有外来的课里,我们依旧会有蓝色的天空。
瑞利的天然理论虽然成功,然而瑞利实质上还要假定空气是所谓的理想气体,这是一个不大但也不可忽略的弱点,因为空气并不是理想气体。
爱因斯坦用当时刚刚发展的熵的统计热力学理论证明,哪怕最纯净的空气也是由涨落起伏的,空气本身的密度涨落也能散射,也是蓝色光最容易被散射。密度涨落的散射不多也不少,正好能产生我们看到的蓝天。如果空气是理想气体,爱因斯坦的结果就如同瑞丽的一样。
所以简单地说,天空蓝色之起因是空气中有不可消除的杂质,即空气自身涨落、密度涨落等对阳光的散射,形成了蓝天。天然的原因并不是爱因斯坦发现的,但最完整的理论却是爱因斯坦奠定的。
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