作业帮天空为什么是蓝色的,云为什么是白色的?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/28 16:42:25
天空为什么是蓝色的,云为什么是白色的?
说说你的看法和道理.
我觉得有趣,所以想知道答案.
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一、空气和太阳光
为了解释这种物理现象,首先简单了解一些空气和太阳光的知识.空气是在地球外面包裹着的一层“防弹衣”,保护着地球上生物不受紫外线的照射.空气并不是空的,是由很多的微粒组成.其中99％是氮气和氧气,其余则是别的气体(如二氧化碳、惰性气体等)、小水滴和来源于工厂的粉尘、风中的扬沙、火山爆发的岩灰等漂浮微粒.但是空气的成分并不是固定的,这依赖于所在的位置、天气和其他的不固定因素(如森林、海洋以及火山爆发和污染的严重与否).
光是能量以电磁波传播的一种方式,在真空中的传播速度为每秒30万千米.光和其他波(比如声波)不同的是具有波粒二象性.这是因为光是由一种无质量的粒子——光子组成,所以光不但具有波的特性,还有粒子的特性.光传递能量的大小与光的频率成正比,而光的频率正好决定其颜色.但我们的眼睛只能看到其中特定频率范围内的光,称之为可见光,频率过高(紫外线)和过低(红外线),我们都看不见.
对于太阳光,牛顿首先用三棱镜发现其中包含着赤、橙、黄、绿、蓝、靛和紫7种颜色.可以用一个小实验(如图1所示)即可观察到“七彩阳光”.取装入水的玻璃缸放在房子中阳光入射的地方,然后在水中放一面小镜子,用一张白纸接收从盆中小镜子反射的光,根据光的折射原理,即可从白纸上看到一个漂亮的人造彩虹.在7种不同的光中,红光波长最长(频率最低),紫光波长最短(频率最高).我们肉眼所看到的是它们的混合结果.
天空有各种不同颜色的云,有的洁白如絮,有的是乌黑一块,有的是灰蒙蒙一片,有的发出红色和紫色的光彩.这不同颜色的云究竟是怎么形成的呢?
我们所见到的各种云的厚薄相差很大,厚度可达七八公里,薄的只有几十米.有满布天空的层状云,孤立的积状云,以及波状云等许多种.
很厚的层状云,或者积雨云,太阳和月亮的光线很难透射过来,看上去云体就很黑；稍微薄一点的层状云和波状云,看起来是灰色,特别是波状云,云块边缘部分,色彩更为灰白；很薄的云,光线容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带有丝状光泽,天空即使有这种层状云,地面物体在太阳和月亮光下仍会映出影子.
有时云层薄得几乎看不出来,但只要发现在日月附近有一个或几个大光环,仍然可以断定有云,这种云叫做“薄幕卷层云”.孤立的积状云,因云层比较厚,向阳的一面,光线几乎全部反射出来,因而看来是白色的；而背光的一面以及它的底部,光线就不容易透射过来,看起来比较灰黑.
为了解释这种物理现象,首先简单了解一些空气和太阳光的知识.空气是在地球外面包裹着的一层“防弹衣”,保护着地球上生物不受紫外线的照射.空气并不是空的,是由很多的微粒组成.其中99％是氮气和氧气,其余则是别的气体(如二氧化碳、惰性气体等)、小水滴和来源于工厂的粉尘、风中的扬沙、火山爆发的岩灰等漂浮微粒.但是空气的成分并不是固定的,这依赖于所在的位置、天气和其他的不固定因素(如森林、海洋以及火山爆发和污染的严重与否).
光是能量以电磁波传播的一种方式,在真空中的传播速度为每秒30万千米.光和其他波(比如声波)不同的是具有波粒二象性.这是因为光是由一种无质量的粒子——光子组成,所以光不但具有波的特性,还有粒子的特性.光传递能量的大小与光的频率成正比,而光的频率正好决定其颜色.但我们的眼睛只能看到其中特定频率范围内的光,称之为可见光,频率过高(紫外线)和过低(红外线),我们都看不见.
对于太阳光,牛顿首先用三棱镜发现其中包含着赤、橙、黄、绿、蓝、靛和紫7种颜色.可以用一个小实验(如图1所示)即可观察到“七彩阳光”.取装入水的玻璃缸放在房子中阳光入射的地方,然后在水中放一面小镜子,用一张白纸接收从盆中小镜子反射的光,根据光的折射原理,即可从白纸上看到一个漂亮的人造彩虹.在7种不同的光中,红光波长最长(频率最低),紫光波长最短(频率最高).我们肉眼所看到的是它们的混合结果.
天空有各种不同颜色的云,有的洁白如絮,有的是乌黑一块,有的是灰蒙蒙一片,有的发出红色和紫色的光彩.这不同颜色的云究竟是怎么形成的呢?
我们所见到的各种云的厚薄相差很大,厚度可达七八公里,薄的只有几十米.有满布天空的层状云,孤立的积状云,以及波状云等许多种.
很厚的层状云,或者积雨云,太阳和月亮的光线很难透射过来,看上去云体就很黑；稍微薄一点的层状云和波状云,看起来是灰色,特别是波状云,云块边缘部分,色彩更为灰白；很薄的云,光线容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带有丝状光泽,天空即使有这种层状云,地面物体在太阳和月亮光下仍会映出影子.
有时云层薄得几乎看不出来,但只要发现在日月附近有一个或几个大光环,仍然可以断定有云,这种云叫做“薄幕卷层云”.孤立的积状云,因云层比较厚,向阳的一面,光线几乎全部反射出来,因而看来是白色的；而背光的一面以及它的底部,光线就不容易透射过来,看起来比较灰黑.