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天空为什么是蓝色?

已有 1707 次阅读 2018-8-10 16:33 |个人分类:物理新视点|系统分类:科普集锦

                   树叶为什么是绿色的?

                                  晏成和


蓝天白云是上天最美的图画,湛蓝色的天空是大自然最美的馈赠。人们总是仰天发出天问:天空为什么是蓝色的?

现代人遇到问题喜欢去百度、谷歌。得到的回答是:阳光有七色,大气中的尘埃、微粒散射蓝光的能力大于散射其他波长的光的能力,因此天空显现出蓝色。

这一句话的回答破绽竟然有好几个,蓝天呈现在大气最清新、干净的天空,这时候正是尘埃、微粒最少,怎么会是尘埃的散射?大气中高频率的光最容易被散射消失,所以用红色作为最醒目的标识(红灯停)。怎么会是相反,红、黄、绿都被散射消失了,单单留下蓝色?百度有时候是错误的。

 

要回答天空为什么是蓝色,我要反问一句,天上有什么?“什么都没有哇!”

真的什么都没有?“那只有空气。”

这就对了!天上有大气层,蓝色就是空气的颜色。


地球周围的大气层总是弥漫着空气,主要成分是氮气(78%)、氧气(21%)、其他气体(1%)。这氮气、氧气的分子都是核外电子包裹着两个原子高速旋转,这两种气体的价电子的速率都很高,达到了每秒6.5X10^14转,也就是6.5X10^14HZ,这正好是蓝色光波的频率。也就是说大气气体分子的核外电子的运转伴生的电磁波频率正好就是蓝色。

大气中分子之间距离较远,造成这种颜色稀薄、微弱,在几百米内这种蓝色基本显现不出来,在天空中经过几千米的集聚、叠加就显示出美丽的湛蓝。

 

人们常说青山绿水,我们平时看到的水都是无色的,但是水量大了,在清洁的河流、湖泊里,水就呈现出美丽的绿色。这个原理跟蓝天一样,也是由于分子核外电子运转的速率。纯净的水H2O的核外电子速率在5.5 X10^14HZ左右,这正好是绿色光的频率,水多了,微弱的颜色聚集起来就呈现美丽的绿色。


到这里,您也可以回答海水为什么是蓝色的了,这正是氯化钠溶液核外电子的运转频率所造成的颜色。有人会问:您刚才说水不是绿色的吗?怎么这会儿变蓝色了?海水是盐水、是两种物质的化合物,物质在化合中都要提升自己核外电子的速率 ,所以从绿色升到了蓝色。

 

那么树叶为什么是绿色的,难道也跟水有关吗?您答对了!

绿色植物的一个最主要的生存活动是光合作用,光合作用要用到阳光能量、水和二氧化碳。植物要在阳光的作用下把水和二氧化碳制作成碳氢化合物吸收,把氧气释放到大气中。

水的氢氧结合是非常牢固的,其核外电子运转速率正是绿色光的频率。所以树叶必须是绿色才能把阳光中的绿色光反射、集中发射,与水的核外电子的运转形成共振,才能打开水分子核外电子的结构元,吸取能量、分解成氢和氧,氢才能与二氧化碳中的碳重新结合、被吸收,释放出氧气。从而开启光合作用。

                         2018/8/9

 



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