天空總是藍色的,為什麼雲有時是白色的,而有時又是黑色的

2021-03-06 01:32:18 字數 5081 閱讀 2813

1樓:匿名使用者

一、空氣和太陽光

為了解釋這種物理現象,首先簡單瞭解一些空氣和太陽光的知識。空氣是在地球外面包裹著的一層「防彈衣」,保護著地球上生物不受紫外線的照射。空氣並不是空的,是由很多的微粒組成。

其中99%是氮氣和氧氣,其餘則是別的氣體(如二氧化碳、惰性氣體等)、小水滴和**於工廠的粉塵、風中的揚沙、火山爆發的巖灰等漂浮微粒。但是空氣的成分並不是固定的,這依賴於所在的位置、天氣和其他的不固定因素(如森林、海洋以及火山爆發和汙染的嚴重與否)。

光是能量以電磁波傳播的一種方式,在真空中的傳播速度為每秒30萬千米。光和其他波(比如聲波)不同的是具有波粒二象性。這是因為光是由一種無質量的粒子——光子組成,所以光不但具有波的特性,還有粒子的特性。

光傳遞能量的大小與光的頻率成正比,而光的頻率正好決定其顏色。但我們的眼睛只能看到其中特定頻率範圍內的光,稱之為可見光,頻率過高(紫外線)和過低(紅外線),我們都看不見。

對於太陽光,牛頓首先用三稜鏡發現其中包含著赤、橙、黃、綠、藍、靛和紫7種顏色。可以用一個小實驗(如圖1所示)即可觀察到「七彩陽光」。取裝入水的玻璃缸放在房子中陽光入射的地方,然後在水中放一面小鏡子,用一張白紙接收從盆中小鏡子反射的光,根據光的折射原理,即可從白紙上看到一個漂亮的人造彩虹。

在7種不同的光中,紅光波長最長(頻率最低),紫光波長最短(頻率最高)。我們肉眼所看到的是它們的混合結果。

天空有各種不同顏色的雲,有的潔白如絮,有的是烏黑一塊,有的是灰濛濛一片,有的發出紅色和紫色的光彩。這不同顏色的雲究竟是怎麼形成的呢?

我們所見到的各種雲的厚薄相差很大,厚度可達七八公里,薄的只有幾十米。有滿布天空的層狀雲,孤立的積狀雲,以及波狀雲等許多種。

很厚的層狀雲,或者積雨雲,太陽和月亮的光線很難透射過來,看上去雲體就很黑;稍微薄一點的層狀雲和波狀雲,看起來是灰色,特別是波狀雲,雲塊邊緣部分,色彩更為灰白;很薄的雲,光線容易透過,特別是由冰晶組成的薄雲,雲絲在陽光下顯得特別明亮,帶有絲狀光澤,天空即使有這種層狀雲,地面物體在太陽和月亮光下仍會映出影子。

有時雲層薄得幾乎看不出來,但只要發現在日月附近有一個或幾個大光環,仍然可以斷定有云,這種雲叫做「薄幕卷層雲」。孤立的積狀雲,因雲層比較厚,向陽的一面,光線幾乎全部反射出來,因而看來是白色的;而背光的一面以及它的底部,光線就不容易透射過來,看起來比較灰黑。

2樓:匿名使用者

因為雲反射和散射所有波段的電磁波,所以雲的顏色成灰度色,雲層比較薄時成白色,但是當它們變得太厚或濃密而使得陽光不能通過的話,它們可以看起來是灰色或黑色的

為什麼天空有時候是藍色,有時候是白色?

3樓:首席達廚

陽光進入大氣時,波長較長的色光,如紅光,透射力大,能透過大氣射向地面;而波長短的紫、藍、青色光,碰到大氣分子、冰晶、水滴等時,就很容易發生散射現象。被散**的紫、藍、青色光佈滿天空,就使天空呈現出一片蔚藍了。

汙染嚴重,散射減弱應該就成了白色。

高中物理中應該會學。

4樓:匿名使用者

天空其實沒有顏色.你以為的藍色,其實是某地有降水.灰色,是汙染嚴重

5樓:匿名使用者

那是因為宇宙是黑暗的,但是有陽光的照射,所以成藍色,至於白色是因為有一層薄薄的氣雲,真正的藍天使沒有雜質的!

6樓:召思茵貊智

1.我們看到的天空,經常是蔚藍色的,特別是一場大雨之後,天空更是幽藍得象一泓秋水,令人心曠神怡,躍躍欲飛。天空為什麼是蔚藍色的呢?

大氣本身是無色的。天空的藍色是大氣分子、冰晶、水滴等和陽光共同創作的圖景。

陽光進入大氣時,波長較長的色光,如紅光,透射力大,能透過大氣射向地面;而波長短的紫、藍、青色光,碰到大氣分子、冰晶、水滴等時,就很容易發生散射現象。被散**的紫、藍、青色光佈滿天空,就使天空呈現出一片蔚藍了。

2.晴朗的天空是蔚藍色的,這並不是因為大氣本身是藍色的,也不是大氣中含有藍色的物質,而是由於大氣分子和懸浮在大氣中的微小粒子對太陽光散射的結果。

由於介質的不均勻性。使得光偏離原來傳播方向而向側方散射開來的現象,稱為介質對光的散射。

細微質點的散射遵循瑞利定律:散射光強度與波長的四次方成反比。

當太陽光通過大氣時,波長較短的紫、藍、青色光最容易被散射,而波長較長的紅、橙、黃色光散射得較弱,由於這種綜合效應,天空呈現出蔚藍色。

旭日為什麼是紅色的?早晨,陽光通過厚厚的大氣層,這時紫光和藍光被強烈散射,到達地平線時,已剩下無幾,餘下的只是波長較長的黃、橙、紅光。所以,旭日是紅色的。

這些色光再經地平線上空的大氣分子、塵埃、水滴等雜質散射,就使得那裡天空呈現出絢麗的彩色,如果有云,它會把光線反射回來,雲塊上就會染上彩色,出現朝霞和晚霞。

為什麼天空白天是藍色的?晚上又為什麼是黑色的?有時候又是白、黑、灰、藍色呢?

7樓:you條

白天為什麼有藍天 主要因為空氣中的主要成分氮氣和氧氣分子的選擇性散射。 即「泰多爾效應」「瑞利散射」發現散射強度與波長的4次方成反比。 藍紫光屬於短波,所以散射程度高。

又因為空氣分子對紫光有吸收作用。 所以最後到我們眼睛的主要是藍光。 晚上為什麼是黑的這問題是很有名的奧伯斯佯謬。

現今有少數被接受的解釋。 其中兩種作用能對奧伯斯佯謬給予解釋:宇宙的年齡是有限的和星體的紅移,紅移是是最重要的效應。

(即使在穩態宇宙理論的模型中,也推論出宇宙是無限老和空間是無邊際的,但夜空依然是黑暗的。) 紅移使得越遙遠的星體的光的光譜看起來越向低頻靠近,如果這光被反射回去則光頻越向低頻靠近。 最後變成了宇宙背景輻射(不可見)。

其實按我理解,還有可能是這些光大部分被吸收了則不會出現白夜這回事。 由什麼吸收呢? 為數眾多的黑洞!

黑洞導致本該到大我們眼睛的光,半半路被黑洞俘獲。 黑洞成了光線的終點。

天空為什麼有時是藍色有時是白色的?

8樓:匿名使用者

我們周圍的事物之所以顯現出顏色來,僅僅是因為陽光照射著它們。雖然陽光看上去是白色的,但是所有的顏色:赤、橙、黃、綠、青、藍、紫,在陽光裡都存在。

天空裡有這麼多顏色,為什麼我平時看到的只有藍色呢?你可能會問。

如果你把光線設想為波浪,你就會猜破這個謎了。光其實是像一個波浪那樣在運動的。我們來設想一下一滴雨落在一個水窪裡的情景。

當這滴雨落到水面上時,就會產生小波浪,波浪一起一伏地變成更大的圈,向著四面八方擴去。如果這些波浪碰上一塊小石子或一個別的什麼障礙物,它們就會**回來,改變了波浪的方向。

而陽光從天空照射下來,一樣會連續不斷地碰到某些障礙。因為光所必須穿透的空氣並不是空的,它由很多很多微小的微粒組成。其中百分之九十九不是氮氣便是氧氣,其餘則是別的氣體微粒和微小的漂浮微粒,**於汽車的廢氣、工廠的煙霧、森林火災或者火山爆發出來的巖灰。

雖然氧氣和氮氣微粒只是一滴雨水的一百萬分之一,但是它們也照樣能阻擋陽光的去路。光線從這些眾多的小「絆腳石」上彈回,自然也就改變了自己的方向。

可是那麼多顏色的光改變了方向,為什麼只有藍色被看到呢?你可能還是不明白。

我們還得回到剛才說的那個水窪裡。

水窪裡,小的波浪遇到小石子的話,水面便被搞得混亂不堪;但如果是一個「巨浪」,像你用手在水窪邊掀起的那種「巨浪」,它就有可能乾脆從石頭上溢過去,並暢通無阻地到達水窪的對面邊緣。那麼,就像有大波浪和小波浪一樣,各種各樣顏色的光波也有不同的「波浪」,也就是波長:不過它們可不像水波的波浪,用肉眼是看不出它們的大小的,因為它們小得難以想像,只是一根頭髮的一百分之一!

得用很靈敏的測量儀表才可以精確地測定出來。

根據科學家的測定,藍色光和紫色光的波長比較短,相當於「小波浪」;橙色光和紅色光的波長比較長,相當於「大波浪」。當遇到空氣中的障礙物的時候,藍色光和紫色光因為翻不過去那些障礙,便被「散射」得到處都是,佈滿整個天空—天空,就是這樣被「散射」成了藍色。

發現這種「散射」現象的科學家叫瑞利,他是在130年前發現的,他也是諾貝爾獎獲得者。

用「散射」現象,你就可以解釋下面這些天象了:

比如在你頭頂的天空是藍色的,可是在地平線—天地相接的地方,天空看上去卻幾乎是白色的。為什麼?就是因為陽光從地平線到你這個地方比起它直接從空中落下來,需要在空氣中走的路程要遠得多—而在一路上它所擦過的微粒子也自然就要多得多。

這些大量的微粒子就這樣多次散射出光,所以它顯得白中透著淡藍。建議你做一個小實驗來驗證一下:拿一杯水,把它放在一個黑暗的背景裡,放進一滴牛奶,再拿一隻手電筒照射杯子的一端,並靠近它,手電筒的光在水中即會顯現出淡藍色。

如果你往水裡放進的牛奶越多,水就越白,因為光一再地受到這些眾多的牛奶微粒的散射,結果就是白色的。道理跟在地平線上空是白色的一樣。

太陽落山時的傍晚,天空不顯現藍色而顯現紅色,正在下落的太陽也變成暗紅色,也是一樣的道理。由於傍晚的光在照射到你這個地方的路上所遇到的眾多的微粒,使得陽光中的紫色的和藍色的部分往四面八方散射開去,僅留下一點點使你的肉眼看得見的橙紅色光線—因為它們的波長長、「波浪大」,翻過了路上的障礙。

不過,細心的你會發現,天穹在落日後也還會在一段時間內呈現深藍色。這也曾經是科學家們關心的一件怪事,不過幾個物理學家已經在50年前揭開了這個謎:導致黃昏時天空的藍色,是一種特別的物質。

這種特別的物質在離地球表面20至30公里的高空處聚整合厚厚的一個層面,叫臭氧層。這種氣體對正在下落的太陽光起到像顏色過濾器那樣的作用:它截獲太陽光中的黃色和橙色的部分,卻幾乎無阻攔地讓藍色的部分通過。

當最後的少許光消失時,所有的顏色才消失在黑暗的夜色中。

臭氧不僅導致黃昏的藍色天空,還吞下一種你無法看見的特殊的光線:紫外線的光,或稱紫外線。你一定曾經聽說過,紫外線對所有的生物(當然也包括對你)有多麼危險。

如果它在你的裸露的**上照射得太長久,你就會得晒斑。臭氧層到處都有足夠的厚度能截獲儘可能多的紫外線:這對於我們這個星球上的全體生命來說,是極其重要的。

可惜,在今天,這個生命攸關的保護層在許多地方都已經變薄了,在南極上空甚至已經形成了一個大的空洞。而破壞臭氧的**就是「氟里昂」—一種人們用來噴灑護髮摩絲或用在冰箱和空調上製冷的物質。這是一種對臭氧層特別有害的物質,所以許多國家已經不再使用這種「臭氧殺手」了。

今天我們學到了為什麼我們眼中的天空是藍色的。其實從地球以外望過來也是一樣:覆蓋我們地球三分之二面積的海水也散發著藍光,陸地上雖然有土地的褐色或森林的綠色,然而上空卻總是藍色的—從宇宙中看來,整個地球都被裹著一塊輕柔的藍色面紗。

從大氣層外看見過地球的天文學家報道過這一情況。

所以地球被稱做「藍色星球」是完全正確的。它那獨特的藍色,就是生命的顏色。

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