天空和海水为什么是蓝色的
为什么天空和大海是蓝色的？
为什么天空和大海是蓝色的？
当太阳光进入大气层时，长波长的彩色光，如红光，传输功率很大，可以穿透大气层射向地面；而波长较短的紫、蓝、青三色光，碰到大气分子、冰晶、水滴，就容易散射。散射的紫色、蓝色和青色光线充满天空，使天空显得蓝色。海水和普通水一样，无色透明。海洋的颜色是由海水的光学性质、海水中含有的悬浮物、海水的深度、云的特性等因素决定的。众所周知，阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的。这七种颜色的波长是不同的。从红光到紫光，波长逐渐变短。长波的穿透能力最强，最容易被水分子吸收，而短波的穿透能力较弱，容易发生反射和散射。海水对不同波长光的吸收、反射和散射程度也不同。光波较长的红光、橙光、黄光被射入海水后，随着海洋深度的增加逐渐被吸收。一般来说，在水深100米以上的海洋中，这三种波长的大部分都可以被海水吸收，海水的温度可以升高。而波长较短的蓝光和紫光遇到纯海水分子会有强烈的散射和反射，所以人们看到的海洋会呈现蓝色或深蓝色。近岸海水由于悬浮物增多，颗粒较大，对绿光吸收弱，散射强，多为浅蓝色或绿色。紫光的波长最短，反射最强。为什么不是？;海水不是紫色的吗？科学实验证明，人 s的眼光在某种程度上是有偏见的。人与自然的眼睛对海水反射的紫光非常不敏感，所以视而不见。相反，人们 人的眼睛对蓝光和绿光很敏感。
为什么天空是蓝的，海水也是蓝的？
△从太空看，地球总是被描述成一个淡蓝色的点。但是只有海洋显示出这种不同的蓝色。大陆、云和冰原都不是蓝色的。是海洋，而不是大气，给了地球这个样子。几千年来，人们简单地接受世界的这些属性为事实。但是随着现代科学的进步，我们明白了它们为什么是蓝色的。
插图:由棱镜散射的连续光束的动画草图。如果你有可以看到紫外线和红外线的眼睛，你可以看到紫外线比紫光/蓝光弯曲得多，而红外线比红光弯曲得少。
当我们通过棱镜透射太阳光时，我们可以看到它是如何被分成各个部分的。最高能量的光也是最短波长(和高频)的光，而较低能量的光比其高能量的光具有更长的波长(和低频)。光色散是因为波长是决定光与物质相互作用的关键属性。
微波炉中的大孔允许短波长可见光进出，但保留较长波长的微波光进入并反射它。太阳镜上的薄涂层反射紫外线、紫光和蓝光，但允许波长更长的绿色、黄色、橙色和红色通过。氮气，这种微小的不可见粒子构成了我们的大气层，氧气、水、二氧化碳和氩原子等分子会散射所有波长的光，但会优先散射更蓝和更短波长的光。
图示:瑞利散射对蓝光的影响大于红光，可见光波长中紫光最分散。只是因为我们眼睛的敏感，天空是蓝色的而不是紫色的。
最长波长和最短波长的可见光发生瑞利散射，存在整数个数量级的差异。这背后有一个物理原因:组成我们大气层的所有分子的大小都小于人眼所能看到的各种波长的光。更接近分子大小的波长将被更有效地散射；从量上来说，它遵循的规律叫做瑞利散射。可见光范围内的紫光散射的频率是另一端长波长红光的九倍。这就是为什么在日出、日落和月食期间，红光仍然可以有效地穿过大气层，但波长更长的光实际上并不存在，它们优先被散射。
因为更蓝的光更容易散射，所以任何直射的阳光穿过大气层都会变得越来越红。然而，天空的其余部分将被间接阳光照亮:光线照射到大气层，再次被你的眼睛看到。大多数光的波长是蓝色的，这就是为什么白天天空是蓝色的。
蓝光只会显得更红，直到有足够的大气将它散射到你的眼睛。如果太阳在地平线以下，所有的光都必须穿过大量的大气层。更蓝的光向各个方向散射，而更红的光不太可能散射，这意味着它需要更直接的路径才能到达你的眼睛。如果你曾经在日落之后或日出之前飞过，你可以看到这一壮观的景象。。
插图:地球 美国的海洋是蓝色的，但是沿着大陆架，它们看起来比海洋最深处的蓝色要浅。这不是图像构建造成的误差，而是真实的现象，详细描述了不同深度的海洋本身对太阳光吸收和反射的差异。