天空为什么是蓝色的?

天空为什么是蓝色的?你有想过这个问题吗?

那么对于非常纯净的大气环境下,即便其内部没有悬浮的各种尘埃、冰晶等杂质微粒,也会由于大气分子的散射作用,而使得太阳光中的蓝紫光被散射开,从而弥漫到整个大气层,因此瑞利散射是天空呈现蓝色的原因。

瑞利发现,散射现象不仅仅会发生在杂质微粒身上,对于单独的原子或分子而言,散射现象同样会发。这被称为瑞利散射,一般来说,当粒子的直径远小于入射光波长时(不超过波长的十分之一),散射光的强度同入射光的频率呈四次方正比关系(也即是和波长呈四次方反比),因此对于波长越短的光,散射就会越强,如果以太阳光为例,那么位于可见光范围内的短波蓝紫光就最容易被散射开。

而日落时的夕阳正是这一理论的最好验证。

考虑到地球是一个球体,因为包裹地球的大气层可以看做是一个球壳,一般在每天正午左右,太阳位置达到每天的最高点,此时太阳光从大气层穿透到地面上时,经历的大气层厚度是一天当中最短的;而到了日落(或者日出)时,太阳光所经历的大气层厚度是一天当中最长的,关于这一点从下图比较直观的看出来


而穿过的距离越长则意味着更多的蓝紫光被散射,于是最后只有偏红的光抵达地面,这就是为什么在日落时的太阳呈现出咸鸭蛋黄的颜色,不过值得注意的是,这种红色只在太阳附近出现,而其余更大部分的天空,仍旧显示蓝色或者更暗的颜色(毕竟太阳要落山了,即将要进入夜晚)

引出正题:

光的波粒二象性

1905年,爱因斯坦提出了光电效应光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。

为什么浮油和肥皂泡会有彩色图案?

我们假设照射一束光波于薄膜表面,由于折射率不同,光波会被薄膜的上界面与下界面分别反射,因相互干涉而形成新的光波,这现象称为薄膜干涉。

电子跃迁

粒子的外层电子低能级转移到高能级的过程中会吸收能量;从高能级转移到低能级则会释放能量

激光发射器原理:

相当于将一小段时间的光在一瞬间放出(所以光是“断断续续”的,但亮度高)

电子只在光的频率,方向一定的时候跃迁

此为该粒子的受激辐射

所以此激光发射器发射频率,方向一定的激光

东西放久了为什么会变黄?

因为物质氧化后分子从原来的吸收紫外光反射可见光吸收紫外光及紫光反射可见光

吸收更多紫色,就显出黄色

补充:

瑞利-金斯公式

矩阵力学

不确定性原理

posted @ 2021-04-10 14:21  ShaoJia  阅读(515)  评论(0编辑  收藏  举报