于鵬翔

如果說(shuō)天空是一塊畫(huà)布，那么為這塊畫(huà)布填色的顏料就是太陽(yáng)光。太陽(yáng)光是由可見(jiàn)光和不可見(jiàn)的紫外線、紅外線等光波組成的。我們每天肉眼所見(jiàn)的只是那部分可見(jiàn)光?？梢?jiàn)光原本只是白色光，但在1666年，英國(guó)科學(xué)家牛頓用三棱鏡將可見(jiàn)光進(jìn)行了折射分解。他發(fā)現(xiàn)可見(jiàn)光其實(shí)是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色組成的，而且這七種光的波長(zhǎng)從紅至紫依次遞減。

天空為什么是藍(lán)色的？

太陽(yáng)光在射入地球大氣層的時(shí)候，遇到氮、氧分子，以及懸浮顆粒物時(shí)，會(huì)有一部分偏離原來(lái)的方向，向側(cè)方散開(kāi)。這就是光的散射現(xiàn)象。在晴朗的天空中，懸浮顆粒物很少，散射的“主力軍”是氮、氧分子。英國(guó)物理學(xué)家瑞利發(fā)現(xiàn)這些分子面對(duì)不同的光，散射能力不同。它們最易散射波長(zhǎng)較短的藍(lán)色系光，最難散射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅色系光。因此，我們所見(jiàn)的蔚藍(lán)色天空其實(shí)就是氮、氧分子把藍(lán)色系光散射得到處都是的結(jié)果。

晚霞為什么是紅色的？

日升和日落的時(shí)候，太陽(yáng)光在大氣層中經(jīng)過(guò)的距離最長(zhǎng)。按照瑞利散射定律，波長(zhǎng)較短的藍(lán)色系光在到達(dá)我們的眼睛之前大都被散射掉了。剩下波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅色系光進(jìn)入我們的眼中，形成了我們所見(jiàn)的紅色的朝霞和晚霞。

云朵為什么是白色的？

云是由大量的小水滴和小冰晶聚集形成的。云中的小水滴和小冰晶直徑比光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)很多。這種大顆粒物質(zhì)能夠均勻地散射所有波長(zhǎng)的光。因此，各種波長(zhǎng)的光混合在一起，就使云朵的散射光與太陽(yáng)光一樣呈白色。不過(guò)，陰天的時(shí)候云層很厚，會(huì)遮蔽太陽(yáng)光，使光線大幅衰減，所以云層呈灰色。

彩虹為什么是七彩的？

雨后空氣中有許多小水滴，當(dāng)太陽(yáng)光以一個(gè)特殊的角度照射水滴時(shí)，太陽(yáng)光會(huì)在水滴表面先折射一次，然后進(jìn)入水滴再發(fā)生一次反射，最后還會(huì)以折射的方式離開(kāi)水滴。在這個(gè)復(fù)雜的折射、反射、折射過(guò)程中，白色的可見(jiàn)光被分解成七色光，形成了彩虹。