为什么日出日落时的太阳偏红而中午时呈白色呢,太阳日落的颜色变化
我们知道,太阳光由七种颜色混合而成,利用棱镜可以把七种颜色分离出来,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
地球拥有厚厚的大气层,太阳光在到达地面前,会首先穿过大气层,由于大气对太阳光具有吸收和散射的作用,所以到达地面的太阳光会发生变化。
尤其是大气对太阳光的散射作用非常明显,大气的主要成分是各种气体分子,尺度在纳米级别,其中还掺杂了
在地球上,日落和日出时太阳颜色偏红,在中午时基本呈白色,其中的原因与太阳光在大气中的散射有关,因为日出日落和中午时,太阳光穿过的大气厚度是不同的。
我们知道,太阳光由七种颜色混合而成,利用棱镜可以把七种颜色分离出来,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
地球拥有厚厚的大气层,太阳光在到达地面前,会首先穿过大气层,由于大气对太阳光具有吸收和散射的作用,所以到达地面的太阳光会发生变化。
尤其是大气对太阳光的散射作用非常明显,大气的主要成分是各种气体分子,尺度在纳米级别,其中还掺杂了尘埃,尺度在微米级别,太阳光穿透大气层主要有两种散射机制。
(1)瑞利散射
可见光波长远大于气体分子的尺寸,太阳光在气体分子间穿过,会使太阳光发生瑞利散射,瑞利散射的强度与波长的四次方成反比,于是波长越短越容易发生散射,其中蓝光的散射能力强于红光。
(2)米氏散射
可见光波长与尘埃的尺寸相当,此时尘埃导致的散射称作米氏散射,米氏散射的强度与波长二次方成反比。
对于地球大气来说,在天气良好的情况下(云雾天气、雾霾天气等等例外),大气中的气体分子密度远高于尘埃,所以更容易发生瑞利散射。
中午
在低纬度地区,中午时,太阳高度角最大,太阳光需要穿过的大气层厚度最短,此时的太阳光基本就是七种颜色的混合,所以呈白色;其中蓝紫光散射最明显,由于人眼对蓝光的感知比较敏感,所以天空呈现蔚蓝色。
日出日落
在日落和日出时,太阳高度角小,太阳光需要穿过更远的大气层才能到达地面,此时散射最严重的蓝紫光已经是强弩之末,而散射最弱的红光保留最多,所以太阳偏红。
此外,在早晨时,大气中的水分较多,这对太阳光的散射也有影响,在雾霾天气时,米氏散射更严重。
太阳在中午是白色的,为什么到了日出日落的时候就变红了?
在地球上,日落和日出时太阳颜色偏红,在中午时基本呈白色,其中的原因与太阳光在大气中的散射有关,因为日出日落和中午时,太阳光穿过的大气厚度是不同的。
我们知道,太阳光由七种颜色混合而成,利用棱镜可以把七种颜色分离出来,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
地球拥有厚厚的大气层,太阳光在到达地面前,会首先穿过大气层,由于大气对太阳光具有吸收和散射的作用,所以到达地面的太阳光会发生变化。
尤其是大气对太阳光的散射作用非常明显,大气的主要成分是各种气体分子,尺度在纳米级别,其中还掺杂了尘埃,尺度在微米级别,太阳光穿透大气层主要有两种散射机制。
(1)瑞利散射
可见光波长远大于气体分子的尺寸,太阳光在气体分子间穿过,会使太阳光发生瑞利散射,瑞利散射的强度与波长的四次方成反比,于是波长越短越容易发生散射,其中蓝光的散射能力强于红光。
(2)米氏散射
可见光波长与尘埃的尺寸相当,此时尘埃导致的散射称作米氏散射,米氏散射的强度与波长二次方成反比。
对于地球大气来说,在天气良好的情况下(云雾天气、雾霾天气等等例外),大气中的气体分子密度远高于尘埃,所以更容易发生瑞利散射。
中午
在低纬度地区,中午时,太阳高度角最大,太阳光需要穿过的大气层厚度最短,此时的太阳光基本就是七种颜色的混合,所以呈白色;其中蓝紫光散射最明显,由于人眼对蓝光的感知比较敏感,所以天空呈现蔚蓝色。
日出日落
在日落和日出时,太阳高度角小,太阳光需要穿过更远的大气层才能到达地面,此时散射最严重的蓝紫光已经是强弩之末,而散射最弱的红光保留最多,所以太阳偏红。
此外,在早晨时,大气中的水分较多,这对太阳光的散射也有影响,在雾霾天气时,米氏散射更严重。
早上和傍晚看到的太阳是偏红色,而中午却呈白色,这是为何?
人的眼睛位置与方向,物件上有什么颜色的光射进人的眼睛,人眼就觉得物件是什么颜色。即然自然光是白光灯,阳光看上去应该是乳白色的,象晌午见到的一样,那麼,迟早怎么会红通通的呢?这是由于自然光并并没有所有射进人的眼睛,在从漫长的外太空散播到地面的历程中,遭受了地球大气层的阻拦。地球大气层中的浮尘和空气分子结构会使自然光产生透射,
换句话说,地球大气层仿佛便是滤光镜,将自然光中的一些成份过虑(透射)掉之后,才被大家观查到。而且,光源的光波长越少透射得越强大。在七种复色光中,按红橙黄绿蓝靛紫的次序,工作频率越来越大,光波长愈来愈小,因此,地球大气层对蓝靛紫光透射得较强大,因此,见到的苍穹是深蓝色的。对红橙黄色光透射得的较薄弱,尤其是早上和黄昏,太阳散射山河,必须透过的大气层厚度更高,
地球大气层对蓝靛紫光透射得更强大,能透过地球大气层的红橙黄色光相对性更强,因此,早上和傍晚的太阳看上去红通通的。蓝色的天空是深蓝色的,太阳也是光亮晃眼的乳白色。由于瑞利散射效用,太阳光谱中的光波长较短的紫、蓝、青等色调的光最非常容易被透射,而光波长较长的红、橙、黄等色调的光电子散射工作能力很强。这种光源经气体分子结构和水蒸气等杂物的透射后,便会将云朵染上桔红色,与此同时太阳也看上去偏鲜红色。
在中纬度地域,下午时,太阳高度角较大,自然光必须越过的大气层厚度最短,这时的自然光基本上便是七种颜色的混和,因此呈乳白色;在其中蓝紫光透射最显著,因为肉眼对高清蓝光的认知特别敏感,因此天上展现深蓝色。在日落和日出时,太阳高度角小,自然光必须越过更长远的地球大气层才可以抵达路面,这时透射最明显的蓝紫光已经是强弩之末,而透射较弱的红色光保存较多,因此阳光偏红。除此之外,在清晨,空气中的水份较多,这对阳光光的散射也是有危害,在雾霾污染时,米氏散射更比较严重。
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