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制作人造彩虹

来源:baiyundou.net   日期:2024-07-10

抬头,又是一个蓝天白云的好日子。等等,一个古怪的问题突然浮现在脑海中:

天,为什么是蓝色的?

多彩的阳光,为这道蔚蓝色涂上了第一笔。

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太阳光的本质是来自太阳的所有电磁辐射,从最高能的紫外线,到肉眼可辨识的可见光,再到部分近红外光谱。

光的能量越高,波长越短,因此在可见光中蓝光和紫光的波长较短而能量较高,而橙光和红光的波长较长而能量较低。

所以,当白光经过三棱镜时,不同波长的光就会被折射向不同的方向,造就奇妙的色散现象。

在天空中,类似的奇妙过程也在悄悄发生着,不过这个过程中发生作用的并不是什么人造的三棱镜,而是天空中漂浮的各种微小粒子,氧、氮、水、二氧化碳以及氩等等,这个过程叫做瑞利散射。

瑞利散射指的是像它们这样半径比光或者其他电磁辐射的波长小得多的微小颗粒对入射光束的散射。在气体、液体和固体中瑞利散射都在悄然发生,只不过在气体中最为明显。

根据瑞利散射的规律,光的强度越高,波长越短,被散射也就越厉害。因此,波长最短的紫光的散射频率,要比波长最长的红光的散射比例高出 9 倍以上。

当太阳高悬天空中央,阳光垂直或者稍有斜角地摄入大气层,其实只有很少一部分的红光会被散射,而蓝光则大部分都被散射了,布满了整个太空。

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此时,当我们抬头仰望天空,自然会感叹于天空的澄澈与蔚蓝。但是,在朝阳升起或者夕阳落下的时候,情况却略有不同。太阳光接近水平射入大气层,阳光中的偏蓝光都因为瑞利散射而被散射到了我们看不到的角度,因此,天空就被印成了美丽的橙红色。因为太阳位置和我们观测时所处未知的变化,天空也会呈现为十分美丽的渐变色。

朝阳升起时,随着太阳的角度越来越高,蓝光开始占领天空,于是天空由橙红转向蓝色。

夕阳落下时,随着太阳的角度越来越低,红橙光洒满天际,于是天空便映衬着十分美丽的晚霞,太阳本身也会在此时显得格外红,像一颗饱满的咸鸭蛋一般。

说到这里,你大概会想问既然较短波长的光被散射地比较厉害,那么比蓝光波长更短的紫光呢?比它波长稍长一些的绿光呢?

其实,这就与人类的眼睛以及大脑构造有关了。事实上,天空中散射的紫光当然比蓝光多得多,但是很可惜,人眼并不能识别出它们。人类是三色视觉,拥有三种识别颜色的视椎以及单色视杆。

当我们接收到一个颜色信号时,大脑会自动对它进行解析,并且将之与一种颜色匹配,此时我们就产生了对于颜色的认知。而我们的眼睛对于蓝色、青色、绿色的光的反应,都比对紫色光的反应更强,虽然我们看到了更多的紫光,但是我们对它不敏感,接受的信号强度不够强,压不过蓝光的信号强度。

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因此,我们的大脑会优先将我们看到的天空处理成蓝色。

也就是说,如果我们对于紫光更敏感一些,其实我们看到的天空应该是偏紫色的,那场面可能会有点魔幻。

此外,当绿光和红光相比时也是同样的原因,对于人类的视觉系统来说,红光和绿光同时存在时,我们并不能很好地分辨出绿光,大脑反而会将这个颜色处理成黄色。

而且因为在早晨或者傍晚时,绿光损失地比红光多,这样调合一下,我们看到的天空就是熟悉的橙黄色或者橙红色了。

也就是说,大脑里反映出来的颜色,并不是直接对应光的波长,我们的视觉还有进一步的加工过程。

这就是蓝天的真相,它并不全部是蓝色的,而只是我们的大脑让我们主要看到了蓝色。

出品|科普中国

作者|海德拉

审核|罗会仟 中国科学院物理研究所副研究员

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明扶荷2887有没有办法不利用阳光而制造一个人工彩虹? -
乌狗汤17195321457 ______ 方法很多啊!只要用白色的光源,在加上一些普通的装置就行了.例如在日光灯下,透过光栅或者棱镜就可以了.更简单,通过一个很小的狭缝看光源的话也会有的.不过用光栅和狭缝时中间看到的是白光旁边才能看到七色光.

明扶荷2887什么是人造彩虹,怎样制造人造彩虹 -
乌狗汤17195321457 ______ 人造彩虹 ,人造的彩虹 背对着阳光,向空气中喷雾,水滴越细小越好

明扶荷2887我们可以怎样人工制作彩虹 -
乌狗汤17195321457 ______ 很简单啊!材料更简单! 一个 洒雾气.(也可以是那种浇花的,能喷出雾状的都行,呵呵) 然后你就面对这太阳, 朝45°角喷过去就行了呵呵

明扶荷2887怎么人造彩虹?
乌狗汤17195321457 ______ 在太阳光照射的地方 洒水(水雾最佳)通过光的折射就会形成所谓的彩虹啦

明扶荷2887怎样人造彩虹 -
乌狗汤17195321457 ______ 在大太阳的情况下 含住一口水然后用力喷

明扶荷2887怎样人工制造彩虹? -
乌狗汤17195321457 ______ 我告诉你一种最简单的方法吧:在大晴天,含一口水,到阳光下朝着太阳光喷出,就行了.去试试吧.

明扶荷2887怎样制作人工彩虹?
乌狗汤17195321457 ______ 背对太阳.从高处把水喷成雾状,彩虹自然出现了.

明扶荷2887有人造彩虹吗?怎么造出来的?
乌狗汤17195321457 ______ 可以哦~~通过把光分解的方法.光是由7种颜色混合而成的,所以,经过三棱镜折射后可以分解. 比如用巨型的三棱镜,我在青藏见过.那里的阳光充足,很容易可以用三棱镜制造出彩虹

明扶荷2887怎样制造彩虹?一个科学小实验. -
乌狗汤17195321457 ______[答案] 喝口水,背对着太阳使劲喷出去,喷的水珠越细约好,就会看到小彩虹

明扶荷2887怎样人工制作彩虹啊?
乌狗汤17195321457 ______ 彩虹的原理 当太阳光在天空行进,遇到天空中细小的水滴时,光线会被折射进入水滴内,由於不同『颜色』的光线弯曲的程度不同,於是水滴内不同颜色的光线便被分开了.当光线第二次遇到水滴与空气的边界时,大部份的光线会很快又折射出去.但少部份在水滴内经过一次反射的光线,在第三次遇到水滴与空气的边界时,部份被折射出去的光线会形成 『虹』.又被反射回水滴内的光线,在第四次遇到水滴与空气的边界时折射出去的光线会形成『霓』. 可以根据原理自己揣摩一下. 2种:第一种向阳光喷雾;第二种在吸水纸上用碳素墨水钢笔在上面画几道之后,将纸房入水中.也可以看见彩虹.

(编辑:自媒体)
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