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夕陽為什麼是紅的

生活 更新时间:2025-01-08 12:42:51

夕陽為什麼是紅色的?好問題。 最籠統的回答是光被大氣中的粒子折射,而紅端在光譜中正好是可見的那個。為了更好地理解這個問題,你就得對光在空氣中是如何行為的,大氣的組成,以及光的顔色,波長和瑞利散射都有一個基本的了解。而本文将提供理解這些東西所需的一切信息。

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地球的大氣層是夕陽顔色的主要決定因素之一,大氣層絕大部分是由氣體組成,這其中還有少量其他分子摻雜其中。由于大氣層完全包裹着地球,因此它會影響你目之所及的方方面面。我們大氣中最常見的氣體是氮(78%)和氧(21%)。

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那剩下的百分之一是由微量氣體,如氩氣,水蒸氣和許多小的固體顆粒組成,如灰塵,煙塵和灰燼,花粉和海洋中的鹽。暴風雨過後或海洋附近的空氣中可能會有更多的水。而火山可以将大量的塵埃顆粒高高排放到大氣中。污染則是增加了不同的氣體或煙塵和灰燼到大氣中。

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接着,你就得着眼于光波和光的顔色了。光是一種以波的形式傳播的能量。光是振動電場和磁場的波,是電磁頻譜的一部分。電磁波以光速(299,792公裡/秒)在空間中傳播。輻射的能量取決于它的波長和頻率。波長是波峰之間的距離。頻率是每秒經過波的個數。光的波長越長,頻率越低,所包含的能量也就越少。

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可見光是我們的肉眼可見的電磁光譜的一部分。來自燈泡或太陽的光可能看起來是白色的,但它實際上是多種顔色的組合。光可以被棱鏡分成不同的顔色,而彩虹就是一種自然的棱鏡效果。光譜的顔色相互融合,你中有我,我中有你。不同的顔色有各自不同的波長,頻率和能量。紫色具有最短的波長,這意味着它具有最高的頻率和能量。紅色具有最長的波長,因此它有着最低的頻率和能量。

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要合而觀之,我們就需要考慮光在我們星球空氣中的活動。光沿直線移動,直到與氣體分子、灰塵或其他任何東西相互幹擾。光的變化取決于光的波長和粒子的大小。塵埃顆粒和水滴比可見光的波長大得多,所以它會在不同的方向反彈。反射的光看起來是白色的,因為它仍然包含所有之前相同的顔色,但是氣體分子比可見光的波長小。當光線撞到它們時,它們的表現就變得不同了。

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圖解:激光器的光束是在可見的,部分原因是因為存在于空氣中的各種顆粒和分子的瑞利散射。

光照射到氣體分子後,一些光可能會被吸收。後來,氣體分子向不同的方向輻射光。輻射的顔色與吸收的顔色相同。不同顔色的光受到的影響不同。所有的顔色都可以被吸收,但是較高頻率(藍調)比較低頻率(紅色)更容易被吸收。這個過程稱為瑞利散射。

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圖解:瑞利散射在日落之後更加明顯。這張照片是在日落後,大約一小時在500米海拔高度拍攝,方向對着著在地平線上的太陽。

“為什麼夕陽是紅色的呢?” 長話短說,那就是:在日落時,光線在到達你之前必須在大氣中旅行得更遠,所以更多的光線被反射和散射了,太陽顯得更加暗淡。太陽本身的顔色似乎發生了變化,先變橙,再變紅。因為更多波長短的藍色和綠色現在已經被散射掉了,所以隻剩下較長的波長(紅色,橙色)被我們看到。

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相關知識

日落、夕陽是每日太陽因為地球自轉的結果而消失在地平線下的現象。因為日沒而創造出的大氣層狀況,包括發生在太陽消失在地平線之前和之後的事件,通常也都與日沒有關。

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圖解:大約在天文學的日落前一分鐘的太陽。

日落時間在天文學上的定義是太陽盤面的邊緣完全消逝在西方地平線下的時間。由于光線在大氣層内的折射,下沉的陽光路線在接近地平線的附近已經被高度的偏折,使得視太陽日沒時,真實的太陽已經在地平線下約一個太陽的直徑(約0.5°)。日沒不能與薄暮(dusk)混淆,這是黑暗降臨的時刻,此刻太陽位于地平線下18°。從日沒到薄暮的期間稱為暮光。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. universetoday-七七的晏寶寶不要生氣

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