白天,蔚蓝的天空白云朵朵,使人心旷神怡;日落时分,绚丽的晚霞染红了天空,充满了诗情画意;夜晚,繁星眨着多情的眼睛,传递着暧昧;雨过天晴,七色的彩虹横贯天空,那是牛郎织女传情达意的鹊桥。这些瑰丽的画面无不诉说着天空的神奇。下面我们一起遨游天空,探寻她的神奇。
一、为什么晴朗的天空是蔚蓝色的?
原因很简单,大气对太阳光的散射作用,使我们看到的天空呈现蓝色。地球表面被大气包围,当太阳光进入大气后,空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫七种光组成,以红光波长最长,紫光波长最短。波长比较长的红光等色光透射性最大,能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射。在短波波段中蓝光能量最大,散射出来的光波也最多,因此我们看到的天空呈现出蔚蓝色。
二、早晚的天空为什么是红色的?
也都是大气对太阳光的散射作用。旭日初升或日落西山时,直接从太阳射来的光所穿过的大气层厚度,比正午时直接由太阳射来的光所穿过的大气层厚度要厚得多。太阳光在大气层中传播的距离越长,被散射掉的短波长的蓝光就越多,长波长的红光的比例也显著增多。最后到达地面的太阳光,它的红色成分也相对增加。因此,才会出现满天红霞和血红夕阳。实际上,发光的太阳表面的颜色始终没有变化。
三、为什么感觉早晚的太阳大,中午的太阳小呢?
我们知道日地距离在一天内的变化是微不足道的。早晨的太阳看起来大一些,中午的太阳小一些,实际上是一种视觉误差。因为,早晨太阳刚从地平线上升起来时,有山峰、树木等地面物体作对比,太阳就显得大一些;而中午的太阳高悬在空旷的天空,相形之下就显得小一些。实际上用仪器测太阳的视直径,若不考虑地平线上大气折射的影响,早晚都是一样的。
四、雨后的彩虹是怎样形成的?
夏日,雨后初晴,天空中出现一道横跨天空的彩虹,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,宛如一座彩色的拱桥飞架天空。原来,雨后天空中还悬浮着很多极小的水滴,太阳光沿着一定角度射入这些小水滴内,会产生两次折射和一次全反射,然后从水滴射出来,于是,太阳光被色散成紫色在内,红色在外的七色彩带。这就是彩虹。我们可以动手造出一道仿真彩虹。你背着太阳,口里含一口水,将水向空中适当的方向以雾状喷出,就会在空中看到一道美丽的人造彩虹了。
五、夜晚的繁星为什么会眨眼睛?
天上的星星实际上是宇宙中的恒星,它们像太阳一样燃烧发光,而且有很多比太阳还要巨大。只是因为距离地球太远,因此我们在地球上看起来,那些遥远的恒星就像一个个的亮点了。地球周围的大气层很厚,不同地方空气的疏密程度不一样,而且空气总是在不断流动的。光本来是沿直线传播,当它通过大气层时会多次发生折射,导致光线会忽左忽右,忽前忽后,忽明忽暗,总在不断地变化,这就是星星闪烁的原因。
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