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在厨房实现天空的颜色

查字典物理网 2015-03-12

天空为什么是蓝色?

这或许是很多人小时候都会问的一个问题。如果上网搜索一下，不难找到答案——是因为太阳光的散射。太阳光是由红橙黄绿青蓝紫等多种颜色组成，光在空中传播的时候，其中的一部分会被空气分子影响而四散开来，偏离原来的方向(即散射)。一般情况下，偏蓝色的光散射的较多，因此平时我们就看到的天空是蓝色的。早晨或是傍晚，太阳初升或者夕阳西下时，太阳光经过的距离变长，蓝色光部分基本上都被散射掉了，所以我们看到红彤彤的太阳，原本白色的云彩也被染成了红色的朝霞或晚霞。

但是你相信吗?这样色彩缤纷的天空，可以借由几件厨房里常见的物品，通过几个超级简单的步骤，重现在我们眼前。

物品准备

透明玻璃杯一只，装入自来水(八成满即可)

牛奶半勺(可以用少量奶粉代替)

手电筒一只

注意：上图为了显示清楚，放了半杯牛奶和一只汤勺，其实只需要一小勺牛奶就足够了。

实验步骤

首先，将牛奶倒入玻璃杯，搅匀(以下称“牛奶水”)。此时玻璃杯的水会呈现略微浑浊的颜色，在一般的灯光下或日光下，从侧面看上去会显示出淡淡的蓝色。

然后将兑好的牛奶水和手电筒移至黑暗房间里观察，这样可以使结果更明显。

观察第一步：从侧面看向玻璃杯，手电筒打开，从杯子的一侧照射，如下图所示。此时你看到的杯子变成了淡淡的蓝色。正如平时天空的颜色。

观察第二步：依然从侧面观察玻璃杯，手电筒从杯子后面照射。此时你可以看到杯子里的牛奶水变成了浅黄色。

(抱歉光线太暗，这张照片有些模糊。)

观察第三步：从玻璃杯侧面偏顶部观察，手电筒从玻璃杯底部照射。此时你可以看到一个渐变的水杯。底部附近的浅黄色变为顶部偏红的橘黄色。如果你从正顶部观察，你会发现更加鲜艳的橘红色，正如日出或日落时太阳的颜色。

实验原理

太简单了吗?难以置信?

不要小瞧它，自己动手试试看，就知道了。

之所以可以在玻璃杯里重现天空的颜色，是因为我们运用了和天空类似的原理。太阳光经过大气层时会被空气分子散射，同样，手电筒的光经过牛奶水时会被悬浮在水中的蛋白质分子散射。第一种情况时，蓝色部分的光线散射的较多，大家看到的就是淡蓝色的牛奶水，后两种情况，光线经过了更长的路程，此时其他颜色的光都被散射掉，只剩下了红黄彩色。于是我们就可以看到了朝霞般的水杯了。

实验小贴士

1、因为大家的玻璃杯大小不同，控制牛奶的量是这个实验至关重要的一环。为了保证实验可以顺利进行，水龙吟建议大家从少到多慢慢加入牛奶，在正常光线下水杯变成淡淡的蓝色即可(即为灯光被牛奶颗粒散射显示蓝色)。如果不小心加多了牛奶?那么就兑水吧。

2、手电筒请一定要用最普通的灯泡型手电筒(偏黄色，接近于太阳光)，而不是LED手电筒。因为LED手电筒里的光蓝色部分偏多，照射水杯的时候很难看到橙色的效果。

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