浅谈为什么地球的日落是红褐色的,为什么白天的天空是蓝色的。



为什么地球白天的天空是蓝色的?正如著名摇滚乐队富士纤维乐团的“Akane-iro no Yuhi”中所见,日落天空的颜色是“红色”。那么你认为火星落日的天空是什么颜色的呢?很多人可能会认为它是和地球一样的淡红色。在我告诉你火星日落是什么颜色之前,让我们先谈谈为什么地球的日落是红褐色的,为什么白天的天空是蓝色的。由于太阳发出的光(以下称为太阳光),日落和白天的天空看起来呈红色或蓝色。当这种来自太阳的光与大气中的细小粒子碰撞时,行进时会发生不同方向的变化,这就是所谓的“光散射”。地球大气中除了空气分子外,还含有尘埃、云粒等各种细小颗粒,是无数细小的水滴和冰晶。空气分子的大小约为 1 纳米(人类头发厚度的 1/100,000,或 1/1,000,000,000 米)。
来自太阳的光包括可见光和不可见光(紫外线、红外线等)。人类能看到的光称为“可见光”,可见光的波长约为380~780纳米。人眼按照波长递减的顺序将颜色感知为“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”。这些颜色可以用波长来描述,红色约为 700-780 纳米,蓝色约为 460-500 纳米,紫色约为 380-430 纳米。
当太阳光进入大气层被可见光波长的百分之几或更少的空气分子散射时,太阳光的波长大约是空气分子的大小。波长越短,对于紫色(约 380 至 430 纳米)和蓝色(约 460 至 500 纳米)波长的光散射越多。此外,空气分子在紫外线区域(低于 380 nm)中特别强烈地散射光。换句话说,当来自太阳的光穿过地球大气层时,可见光波长最短的紫罗兰色被最有效地散射。紫光散射时,会在天空中蔓延,所以人眼看到的紫光范围很广。
然而,紫光在来自太阳的光中并不强。另外,紫罗兰的波长在380~430纳米左右,接近人类看不到的紫外线区域,人眼对紫罗兰的敏感度较低,我觉得短波长的靛蓝和蓝色最常见的。换句话说,天空看起来是蓝色而不是紫色。


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