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天空为什么是蓝色的科学道理(天空为什么是蓝色的原因)

导语:天空为什么是蓝色的?

​太阳光照射天空使天空呈现蓝色,为什么是蓝色而不是紫色或者其他色呢?

太阳照射下的天空

这并不是因为大气本身是蓝色的,也不是因为大气中含有蓝色的物质,而是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果。而太阳光线人类可见的光为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色,其中绿色和蓝色被散射得最厉害,所以天空呈现蓝色。为什么不是紫色或者其他颜色呢?这是受到七种光线的波长和频率的影响。

七色光

下面来看看太阳光的波长、频率和散射程度之间的关系。

太阳光的波长

由于波长不一样,所以导致颜色不一样,其波长范围分别为:

1、红光:波长范围:625~740nm;

2、橙光:波长范围:590~610nm;

3、黄光:波长范围:570~585nm;

4、绿光:波长范围:492~577nm;

5、靛光:波长范围:420~440nm;

6、蓝光:波长范围:440~475nm;

7、紫光:波长范围:380~420 nm。

波长越长,人眼视网膜对其的接受能力越强,即波长越长,人眼可见度越高。

太阳光的频率

光的频率与波长相反,波长越长,频率越低,红光频率最低,紫光频率最高,频率从高到低排序为:

紫光>蓝光>靛光>绿光>黄光>橙光>红光。

太阳光的散射

散射光线的量与光波长的四次方成反比。所以,波长越短,频率越高,散射得越厉害,散射程度从强到弱排序为:

紫光>蓝光>靛光>绿光>黄光>橙光>红光。

由此推知,蓝光的散射量是红光的(700/400)4 ~= 10倍。

光的散射

按理说散射程度最高的是紫色,天空不应该是紫色吗?

有以下几个原因:

1、紫色光线在太阳光里的占比较少;

2、紫色光线经过臭氧层时,大部分被吸收;

3、蓝色光波长高于紫色波长,人眼对蓝色的接受能力高于对紫色光线的接收能力。

所以,最终我们看到的天空才会呈现蓝色。

拓展

为什么交通信号灯用红绿橙黄等色?

答:波长越长,传输距离最远,人眼越可见。

波长:紫光<蓝光<靛光<绿光<黄光<橙光<红光。

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