为什么晴空是蓝色的,而黄昏的天空则成为红色 江铭辉 五梦网
「天天天蓝」这支歌曲数年前由歌手潘越云唱出,颇令人感动倾听;但是学科学的我们却会问:「为什么天空是蓝色的呢?」这个问题在一百多年以前还是科学家们有兴趣研究题目。
提起晴天,任何人都会联想起蔚蓝的天空,但,绝对不会有人认为天空本身就是「蓝色」的。
然而,虽然大多数的人们都知道晴空之所以会呈蓝色,一定有某种物理根据,但却无法充分说明这种理由。
事实上,晴空呈现蓝色,和阳光的波长有密切的关系。阳光看来是白色光,其实是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种颜色汇集而成的。
阳光在通过地球的大气中时,渡长愈长的光(红、橙、黄等),愈不会受大气中之灰尘等分子的影响而会直接通过。像红色、橙色和黄色等的光,都会直接通大气到地球表面。
但波长愈短的光如蓝光、靛胱、紫光,在大气中碰到空气分子和灰尘等不纯物时,则会朝四面八方乱反射。
由于这些光极易在天空全面散射,天空到处匆充满这些光线,因此我们才会觉得天空是蓝色的。也就是说,空气中的分子和天空的灰尘成功地担任了只反射蓝色(或较短波长靛、紫光)的任务。
在日出或日落的时侯,太阳通过大气是以斜射方式到达地面。因此通过大气的距离非常长。
当阳光通过大气时,波长较短的蓝色光(或较短波长)会因为行成长远,在进入人们眼睛时,皆散射而减少,相反的,波长较长的红色系统光则因较不易散射而能映入人的眼睛,这就是早霞和晚霞看来呈现红色的原因。
有关「蓝天问题」,在雷利之前的许多科学大师,包括达文西、牛顿、克劳席斯、廷铎、赫歇尔等都曾研究套论,有人认为是因为尘埃反射,有人猜是水气对光的干涉,也有人说是水珠甚至冰粒、盐粒对光的折射。最终成功解释了蓝天问题的,仍旧归功于雷利(L.Rayleigh)的散射理论。