為什麼天空的白雲是藍色的天空為什麼是藍的?白雲為什麼是白的?

2021-03-05 09:19:10 字數 4708 閱讀 6810

1樓:咣噹地球

首先了解光的工作原理,光從太陽傳播時,像海浪一樣上下移動,波長聚集在一起時,我們看起來好像是白色。

2樓:匿名使用者

「藍藍的天空白雲飄」。對這種美麗的景色,相信大家都有所感受。那麼天空為什麼是藍色的?

云為什麼是白色的?對於這種奇妙的物理現象,並不是所有人都能說出原因。事實上,我們所觀賞的這一美麗景象是天空中的大氣分子、水滴、其他微粒和陽光共同作用的結果。

一、空氣和太陽光

為了解釋這種物理現象,首先簡單瞭解一些空氣和太陽光的知識。空氣是在地球外面包裹著的一層「防彈衣」,保護著地球上生物不受紫外線的照射。空氣並不是空的,是由很多的微粒組成。

其中99%是氮氣和氧氣,其餘則是別的氣體(如二氧化碳、惰性氣體等)、小水滴和**於工廠的粉塵、風中的揚沙、火山爆發的巖灰等漂浮微粒。但是空氣的成分並不是固定的,這依賴於所在的位置、天氣和其他的不固定因素(如森林、海洋以及火山爆發和汙染的嚴重與否)。

光是能量以電磁波傳播的一種方式,在真空中的傳播速度為每秒30萬千米。光和其他波(比如聲波)不同的是具有波粒二象性。這是因為光是由一種無質量的粒子——光子組成,所以光不但具有波的特性,還有粒子的特性。

光傳遞能量的大小與光的頻率成正比,而光的頻率正好決定其顏色。但我們的眼睛只能看到其中特定頻率範圍內的光,稱之為可見光,頻率過高(紫外線)和過低(紅外線),我們都看不見。

對於太陽光,牛頓首先用三稜鏡發現其中包含著赤、橙、黃、綠、藍、靛和紫7種顏色。可以用一個小實驗(如圖1所示)即可觀察到「七彩陽光」。取裝入水的玻璃缸放在房子中陽光入射的地方,然後在水中放一面小鏡子,用一張白紙接收從盆中小鏡子反射的光,根據光的折射原理,即可從白紙上看到一個漂亮的人造彩虹。

在7種不同的光中,紅光波長最長(頻率最低),紫光波長最短(頻率最高)。我們肉眼所看到的是它們的混合結果。

二、天空為什麼是藍色的

除非有外界干擾,光都是以直線傳播的。當光在空氣中傳播時,不可避免要遇到空氣中的氣體分子和其他微粒。這些微粒對光有吸收、反射和散射等物理作用,正是這些物理作用使得晴日裡天空成為蔚藍色。

正確解釋天空為什麼是藍色始於2023年。科學家泰多爾首先發現藍光要比紅光散射強得多,這就是「泰多爾效應」。幾年之後,科學家瑞利更詳細地研究了這種現象,他發現散射強度與波長的4次方成反比。

後來,更多科學家稱這種現象為「瑞利散射」。瑞利散射很容易通過下面一個小實驗來驗證(如圖2所示):用一個盛滿水的水杯,然後往水杯中滴入幾滴牛奶,用手電筒做光源,從水杯的一側照射,從水杯的另一側看到的是紅光,而從垂直於光線的方向看到的卻是藍色(在黑暗處效果更明顯)。

當時,泰多爾和瑞利都認為天空的藍色是由於空氣中有小的粉塵微粒和小水滴所致,這些小的粉塵微粒和小水滴就類似於水中的牛奶懸浮顆粒。即便今天,也有許多人這樣認為。事實上並非如此,如果天空完全是由於小的粉塵微粒和小水滴引起的,那麼天空的顏色將隨著溼度而變,事實上天空的顏色隨著溼度的變化非常小,除非下雨或者烏雲密佈。

後來科學家猜測用空氣中的氮氣和氧氣分子足以解釋天空中的「泰多爾效應」。這種猜測最終被愛因斯坦所證實,他對這種散射效應作了詳細的計算,並且計算結果與實驗相符合。

我們所看到的藍天是因為空氣分子和其他微粒對入射的太陽光進行選擇性散射的結果。散射強度與微粒的大小有關。當微粒的直徑小於可見光波長時,散射強度和波長的4次方成反比,不同波長的光被散射的比例不同,此亦成為選擇性散射。

當太陽光進入大氣後,空氣分子和微粒(塵埃、水滴、冰晶等)會將太陽光向四周散射。組成太陽光的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種光中,紅光波長最長,紫光波長最短。波長比較長的紅光透射性最大,大部分能夠直接透過大氣中的微粒射向地面。

而波長較短的藍、靛、紫等色光,很容易被大氣中的微粒散射。以入射的太陽光中的藍光(波長為0.425μm)和紅光(波長為0.

650μm)為例,當光穿過大氣層時,被空氣微粒散射的藍光約比紅光多5.5倍。因此晴天天空是蔚藍的。

但是,當空中有霧或薄雲存在時,因為水滴的直徑比可見光波長大得多,選擇性散射的效應不再存在,不同波長的光將一視同仁地被散射,所以天空呈現白茫茫的顏色。

如果說短波長的光散射得更強,你一定會問為什麼天空不是紫色的。其中一個原因就是在太陽光透過大氣層時,空氣分子對紫色光的吸收比較強,所以我們所觀測到的太陽光中的紫色光較少,但並不是絕對沒有,在雨後彩虹中我們很容易觀察到紫色的光。另外一個原因和我們的眼睛本身有關。

在我們的眼睛中,有3種型別的接收器,分別稱之為紅、綠和藍錐體,它們只對相應的顏色敏感。當它們受到外界的光刺激時,視覺系統會根據不同接受器受到刺激的強弱重建這些光的顏色,也就是我們所看到物體的顏色。事實上,紅色錐體和綠色錐體對藍色和紫色的刺激也有反映,紅錐體和綠錐體同時接受到陽光的刺激,此時藍錐體接收到藍光的刺激較強,最後它們聯合的結果是藍色的,而不是紫色的。

3樓:finlin風鄰

這是一個矛盾,藍色的雲應叫藍雲。。。

4樓:匿名使用者

你自己都說白雲了,怎麼會是藍色呢?

5樓:匿名使用者

雲怎麼會是藍色呢。可能你的眼睛出現問題啦

6樓:年昆銳仝霽

誰都知道天是藍色的,但是卻不一定人人都知道為什麼是藍色的。

在我們地球的上空,包著一層厚厚的大氣層。空氣是沒有顏色的,那藍色是從**來的呢?

太陽光裡有七種顏色:紅、橙、綠、黃、藍、靘、紫。紅光最強,橙、黃、綠也比較強,最弱的是藍、靘和紫。

當太陽光透過厚厚的大氣層時,紅光跑得最快,一下子穿過去了;跟著橙、黃、綠光也闖過去了;藍、靘光的大部分卻被大氣層扣留下了,它們被大氣層裡的浮塵、水滴推來搡去,反射來反射去的,結果把大氣層「染」成藍色的了。

在地面上看天空是藍色的,要是乘在飛機上往外看天空,天空更藍了;如果乘在宇宙飛船到更高的地方看天空,那麼天空不是藍色的,而是紫色的,因為最最弱的紫光,它們的大部分連大氣層的頭道門都進不來。

這是由於空氣對太陽光散射造成的。

太陽光是廣譜的,包含紅外線、可見光、紫外線。它的能量集中於以黃色光為中心的可見光。可見光又可分成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等不同顏色。

這些不同顏色的光線合在一起在我們的眼中產生了白色的視覺。所以太陽光的本色是白色。

空氣對穿過它的光線有散射作用。通過空氣的光線會有一部分偏離原來的運動方向而離開了原來的光束,且光的波長越短(波長短的光對應於偏藍的光,波長長的光對應於偏紅的光)散射作用越大。

太陽光穿過空氣時偏藍的光散射的多,偏紅的光散射的少。這就是為什麼天空是藍色的原因。同時,這也是日出或日落時太陽為紅色或橙黃色的原因。

有人會問,紫光的波長比藍光的波長更短,天空為什麼是藍的而不是紫的?雖然說光的波長越短,被散射的越多。但是被散射的光線裡還是各種波長的都有。

就是說散射的光線裡包含紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等各種顏色。這些光線綜合在一起,在我們的眼中形成了天藍色的視覺。

云為什麼是白色的

天空中的雲是小水滴和空氣中的粉塵組成的,它們的直徑要比太陽光的任何一種顏色的光的波長都要長得多,所以發生瑞利散射的情況很少。一部分陽光被反射到空中;一部分發生邁以散射,然後散射的光射到地球,但邁以散射不改變太陽光中任何顏色的光;還有一部分直接穿透水滴之間的縫隙。上述3種情況都對陽光的成分沒有影響,所以看上去天空中的雲是白色的。

但是當雲層越來越厚時,小水滴越來越多,幾乎連成一片,太陽光和邁以射散的光不能或者很少能穿透雲層,這時白雲就變成烏雲了。

正是在太陽光通過大氣層入射到地球表面的過程中,大氣層中的空氣分子或其他微粒會對陽光有吸收,反射、透射等作用,從而形成了藍天、白雲和絢麗的落日餘輝和晨時朝霞。如果沒有大氣層和其他微粒,即使是白天,太陽看上去也只是一個孤零零的明亮的球,天空也將是漆黑一片,所以空氣不但給我們提供了賴以生存的條件,也使我們的天空變得多姿多彩。

7樓:欒聰全豫

一、天空是藍色的是由於大氣的散射作用造成的.

我們知道:太陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光復合而成,七色光波長長短不一,從紅光到紫光,波長由長漸短,其中波長長的紅光、橙光、黃光穿透能力強。波長較短的藍光、紫光穿透能力弱,遇到大氣中的懸浮粒子時,最易被散射和反射。

又由於人們眼睛對紫光很不敏感,往往視而不見,而對藍光比較敏感。於是,我們所見到的天空就呈現出一片藍色了.

二、漂浮在天空中的雲彩是由許多細小的水滴或冰晶組成的,有的是由小水滴或小冰晶混合在一起組成的。有時也包含一些較大的雨滴及冰、雪粒,雲的底部不接觸地面,並有一定厚度。雲的形成主要是由水汽凝結造成的。

我們都知道,從地面向上十幾公里這層大氣中,越靠近地面,溫度越高,空氣也越稠密;越往高空,溫度越低,空氣也越稀薄。另一方面,江河湖海的水面,以及土壤和動、植物的水分,隨時蒸發到空中變成水汽。水汽進入大氣後,成雲致雨,或凝聚為霜露,然後又返回地面,滲入土壤或流入江河湖海。

以後又再蒸發(昇華),再凝結(凝華)下降。周而復始,迴圈不已。水汽從蒸發表面進入低層大氣後,這裡的溫度高,所容納的水汽較多,如果這些溼熱的空氣被抬升,溫度就會逐漸降低,到了一定高度,空氣中的水汽就會達到飽和。

如果空氣繼續被抬升,就會有多餘的水汽析出。如果那裡的溫度高於0°c,則多餘的水汽就凝結成小水滴;如果溫度低於0°c,則多餘的水汽就凝化為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多並達到人眼能辨認的程度時,就是雲了。

天空為什麼是藍的?白雲為什麼是白的?

8樓:醉意撩人殤

1、2023年愛因斯坦科學解釋了藍天的原因,即空氣自身的密度漲落等對陽光的散射形成了藍天。

2、白雲是指停留大氣層上的水滴或瓦斯或冰晶膠體的集合體。

雲是地球上龐大的水迴圈的有形的結果。太陽照在地球的表面,水蒸發形成水蒸氣,一旦水汽過飽和,水分子就會聚集在空氣中的微塵(凝結核)周圍,由此產生的水滴或冰晶將陽光散射到各個方向,這就產生了雲的外觀。白雲,文字解釋為白色的雲彩,即雲的外觀呈白色。

為什么天空是藍色的,為什麼天空是藍色的?

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