这就要说到“晴朗的天为什么是蓝的了”。其实,它们的原理是一样的。
空气是由很多物质构成的,其中最重要的氧气分子、氮气分子、二氧化碳分子占了大部分。除此之外,还有一些悬浮的灰尘、小沙粒,等等。而当光线照射到这些气体分子或小灰尘上时就会被打散,分散着发射出去。这种现象是光的散射。类似于把一盆水泼到一个皮球上,水会向四面八方溅出去。
光的散射分很多种情况。如果空气里的小粒子特别小,远小于入射光波长,就会发生一种独特的散射—瑞利散射。这种散射规律是由英国物理学家瑞利发现的,因此得名。这种散射有什么独特之处呢?因为阳光是照在特别小的微粒上的,所以它散射出来的结果是:波长越短的光散射出来的光的强度越大。
波长短的光是什么光呢?大家看一下彩虹的颜色,红橙黄绿蓝靛紫,从红到紫,波长越来越短,红色光波长很长,在彩虹最末端的冷色调的蓝色、紫色光波长很短,是人类肉眼可以看到的可见光里波长最短的光。(https://www.xing528.com)
按照瑞利散射的原理,光的波长越短散射越强。那么阳光(阳光里什么颜色都有)照在空气上,散射出去的时候,波长最短的光,也就是蓝色光、紫色光,它们的光强是最大的。而蓝色光比紫色光能量大,所以蓝光就占了主流。其他颜色的光,比如红色光、橙色光、黄色光,它们也散射,但是强度不够,所以完全被蓝色光盖住了。空气中悬浮着的无数微小颗粒一起散射,导致天空到处都是蓝色光,天空也就变成了蓝色的。
我们看近处的东西时,这种现象不明显。我们看稍微远一点儿的山时,虽然中间的空气经过散射,会显现出一些蓝色,但是这个蓝色太浅了,我们看不出来。只有看特别远的山的时候,因为我们跟远山之间充满了大量的空气,空气散射出的蓝光叠在一起,这种现象才比较明显。
因此,远山如黛并不是因为山本身是蓝色的,而是因为我们和山之间的这一大堆空气散射出了蓝光,才让我们觉得远山好像也发蓝了。这和天空是蓝色的原理一样,都是瑞利散射。
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