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奇妙的光现象(2)

来源:物理ok网 编辑:网络 时间:2017-10-20 点击量:

       当散射粒子的尺度与入射光波长可比拟时(例如飘尘粒子对可见光的散射),散射光的强度分布不对称而是分布复杂,称为米散射。
   光在大气中散射的上述性质,造成了许多绚丽多彩的光现象

万道霞光

   日出前后和日落前后,天空的很大部分,特别是太阳附近的天空染上了颜色,当这部分天空有云朵时,云朵也染上了颜色,从地平线向上空,彩色的排序为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,有时个别彩色可能不明显,但排序不变,这就是朝晚霞。日出前后的叫朝霞,日落前后的叫晚霞。

   霞是怎样形成的呢?实际上它和天空产生蔚蓝色的道理是一样的。都是由于空气分子的散射作用而造成的。只不过当日出和日落前后时,阳光通过厚厚的大气层,被大量的空气分子散射的结果。据计算,太阳在地平线上时所透过的大气层厚度为白天太阳当头时所透过的大气层的三十五倍。由于阳光被大量空气分子所散射,紫色和蓝色的光就减弱得最多,到达地平线上空时已所剩无几了。余下的只是波长较长的黄、橙、红色光了。这些光线经地平线上空的空气分子和尘埃、水汽等杂质散射以后,那里的天空看起来也就带上了绮丽的色彩。空中的尘埃、水汽等杂质愈多时,这种色彩愈显著。如果有云,云块也会染上橙红艳丽的颜色。

   另外,存在于大气中的水汽和灰尘是影响霞的样子的基本因素。大气中所含的水汽越多,霞的色彩越红。空气湿度的增加通常发生于坏天气的气旋逼近之前,因此当出现红色或橙色的鲜明的霞时,就可能预示着天气将变坏,当然也可能预示着降水的发生。

虹 和 霓

   历史上,曾经有人见过四条彩虹并列在空中奇景,那是1948年9月24日傍晚6时左右,在苏联列宁格勒的尼瓦河上空出现的。当时天空中是一片乌云,后来从海面上突然吹来了一阵充满水滴的风,一瞬间乌云下出现了太阳,整个天空中马上横贯一条光彩夺目的虹。同时,在它的不远上方生成了色彩倒排的双虹,这虹是由日光在尼瓦河上反射而形成的。数分钟后,在主虹内侧直接相连处,生成了狭细的三虹,以后又出现了四虹,其宽度只有第一道虹的三分之一。彩色也大大减淡。最后两条虹最鲜艳部分是深红色带。四条虹在天空中的时间约15~20分钟之久。
   人们常见的是一条虹,偶而能见到两条虹并列悬挂在空中。含七种色光的太阳光线,射入大气中的水滴(雨滴或雾滴),各种色光经历折射和反射后,可在雨幕或雾幕上形成彩色光弧环。当光弧环对观测者所张的角半径约42度, 光环的彩色排序是内紫外红时,称为虹。
   在虹的外面,有时还出现较虹弱的彩色光环,光环对观测者所张的角半径约为52 度,彩色环的排序与虹相反即内红外紫,称为霓或副虹。

虹的图片 霓的图片

日 月 晕 环

   天空中有一层高云,阳光或月光透过云中的冰晶时发生折射和反射,便会在太阳或月亮周围产生彩色光环,光环彩色的排序是内红外紫。称这七色彩环为日晕或月晕,统称为晕。其中对观测者所张的角半径为22度的晕最为常见,称22度晕,偶尔也可看到角半径为46度的晕和其他形式的与晕相近的光弧。由于有卷层云存在才出现晕,而卷层云常处在离锋面雨区数百公里的地方,随着锋面的推进,雨区不久可能移来,因此晕就往往成为阴雨天气的先兆。

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