为什么天空是蓝色的?阳光和空气玩了一个"颜色游戏"
天空为什么是蓝色的?原来是阳光中的蓝色光遇到空气小颗粒后四散弹跳,充满整个天空!本文用最生活化的语言,带你秒懂"瑞利散射"这个藏在蓝天里的科学小秘密。
早上出门抬头一看,天空蓝得那么纯粹,让人忍不住多看两眼。可你有没有想过,凭什么天空是蓝色的,而不是红色、绿色,甚至透明的呢?这背后其实藏着一个光和空气之间的小秘密。
阳光其实不是"白色"的
我们平时看到的阳光是白色的,但这只是个"假象"。阳光其实是很多种颜色混在一起的大杂烩——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,七种颜色全都有。你见过雨后的彩虹吗?那就是阳光被小水珠"拆开"之后,各种颜色分别露面的样子。所以说,阳光本质上是一束"彩色光的合体",只不过平时它们混在一起,我们才看到白色。明白了这一点,我们就可以继续追问:为什么偏偏是蓝色留在了天空里?
空气里的小颗粒是关键"捣蛋鬼"
阳光从宇宙穿过来,一头扎进地球的大气层,也就是包裹着地球的那层空气。空气可不是空的,里面住着无数肉眼看不见的超级小颗粒,主要是氮气和氧气的分子,小得比头发丝还要细几千倍。当阳光撞上这些小颗粒时,不同颜色的光"待遇"完全不一样。蓝色光的个头小、脾气活,特别容易被这些小颗粒"弹飞",朝四面八方乱蹦乱跳;而红色光个头大、性格稳,基本上不理这些小颗粒,直接穿透过去了。这种"弹飞"现象,科学上叫做散射,你可以把它想象成一颗乒乓球和一颗铅球同时碰到路上的小石子——乒乓球一碰就飞,铅球却纹丝不动地滚过去。
蓝色光满天乱跑,我们就看到了蓝天
蓝色光被弹飞之后,并不是消失了,而是在整个天空里到处乱蹦,从各个方向不停地散射进我们的眼睛。所以不管你往天空哪个方向看,都能看到蓝色。而其他颜色的光呢,大部分都径直跑到地面来了,没有在天空里"扩散开来"。这就是为什么天空整体呈现蓝色,而不是彩色或者白色。顺便说一句,这也解释了为什么日出和日落的时候天空会变成红橙色——那时候阳光斜着射进来,走的路程更长,蓝色光早就在路上被弹光了,只剩下红色和橙色光到达我们眼前,所以晚霞才那么红。
所以你看,每次抬头望天,都是在欣赏一场阳光和空气合作演出的"颜色魔术"——而你,就是最幸运的观众。下次看到蔚蓝的天空,不妨想一想:此刻有亿万个蓝色光子正在你眼前欢快地蹦跳呢!