奇異的天空
白天,蔚藍(lán)的天空白云朵朵,使人心曠神怡;日落時(shí)分,絢麗的晚霞染紅了天空,充滿了詩情畫意;夜晚,繁星眨著多情的眼睛,傳遞著曖昧;雨過天晴,七色的彩虹橫貫天空,那是牛郎織女傳情達(dá)意的鵲橋。這些瑰麗的畫面無不訴說著天空的神奇。下面我們一起遨游天空,探尋她的神奇。
一、為什么晴朗的天空是蔚藍(lán)色的?
原因很簡(jiǎn)單,大氣對(duì)太陽光的散射作用,使我們看到的天空呈現(xiàn)藍(lán)色。地球表面被大氣包圍,當(dāng)太陽光進(jìn)入大氣后,空氣分子和微粒(塵埃、水滴、冰晶等)會(huì)將太陽光向四周散射。太陽光是由紅、澄、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種光組成,以紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng),紫光波長(zhǎng)最短。波長(zhǎng)比較長(zhǎng)的紅光等色光透射性最大,能夠直接透過大氣中的微粒射向地面。而波長(zhǎng)較短的藍(lán)、靛、紫等色光,很容易被大氣中的微粒散射。在短波波段中藍(lán)光能量最大,散射出來的光波也最多,因此我們看到的天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色。
二、早晚的天空為什么是紅色的?
也都是大氣對(duì)太陽光的散射作用。旭日初升或日落西山時(shí),直接從太陽射來的光所穿過的大氣層厚度,比正午時(shí)直接由太陽射來的光所穿過的大氣層厚度要厚得多。太陽光在大氣層中傳播的距離越長(zhǎng),被散射掉的短波長(zhǎng)的藍(lán)光就越多,長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅光的比例也顯著增多。最后到達(dá)地面的太陽光,它的紅色成分也相對(duì)增加。因此,才會(huì)出現(xiàn)滿天紅霞和血紅夕陽。實(shí)際上,發(fā)光的太陽表面的顏色始終沒有變化。
三、為什么感覺早晚的太陽大,中午的太陽小呢?
我們知道日地距離在一天內(nèi)的變化是微不足道的。早晨的太陽看起來大一些,中午的太陽小一些,實(shí)際上是一種視覺誤差。因?yàn)?,早晨太陽剛從地平線上升起來時(shí),有山峰、樹木等地面物體作對(duì)比,太陽就顯得大一些;而中午的太陽高懸在空曠的天空,相形之下就顯得小一些。實(shí)際上用儀器測(cè)太陽的視直徑,若不考慮地平線上大氣折射的影響,早晚都是一樣的。
四、雨后的彩虹是怎樣形成的?
夏日,雨后初晴,天空中出現(xiàn)一道橫跨天空的彩虹,紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,宛如一座彩色的拱橋飛架天空。原來,雨后天空中還懸浮著很多極小的水滴,太陽光沿著一定角度射入這些小水滴內(nèi),會(huì)產(chǎn)生兩次折射和一次全反射,然后從水滴射出來,于是,太陽光被色散成紫色在內(nèi),紅色在外的七色彩帶。這就是彩虹。我們可以動(dòng)手造出一道仿真彩虹。你背著太陽,口里含一口水,將水向空中適當(dāng)?shù)姆较蛞造F狀噴出,就會(huì)在空中看到一道美麗的人造彩虹了。
五、夜晚的繁星為什么會(huì)眨眼睛?
天上的星星實(shí)際上是宇宙中的恒星,它們像太陽一樣燃燒發(fā)光,而且有很多比太陽還要巨大。只是因?yàn)榫嚯x地球太遠(yuǎn),因此我們?cè)诘厍蛏峡雌饋恚切┻b遠(yuǎn)的恒星就像一個(gè)個(gè)的亮點(diǎn)了。地球周圍的大氣層很厚,不同地方空氣的疏密程度不一樣,而且空氣總是在不斷流動(dòng)的。光本來是沿直線傳播,當(dāng)它通過大氣層時(shí)會(huì)多次發(fā)生折射,導(dǎo)致光線會(huì)忽左忽右,忽前忽后,忽明忽暗,總在不斷地變化,這就是星星閃爍的原因。
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