天空為什么是藍色的?晚霞為什么是紅色的?在回答這些問題之前,讓我們先來做個實驗,在家中簡單地再現天空的藍色和晚霞的紅色。
準備器材:
硫磺、乙醇、厚紙板、量杯、剪刀、白熾燈、一次性筷子、嬰兒奶瓶(1.5L)
注意細則:
1、化學試劑商店備有硫磺和乙醇,但硫磺屬于易爆材料,因此只需購買少量,大約3克就足夠。
2、白熾燈選用功率大一些比較好。嬰兒奶瓶用無色透明的,便于觀察瓶中狀況。
實驗步驟:
1、在厚紙板的中部畫一個圈,大小與奶瓶的斷面直徑相同,再用剪刀剪出一個洞。
2、準備好白熾燈,并在奶瓶中注入水。
3、在量杯中放入少量的硫磺(約2克),加入100毫升的乙醇,并用筷子充分攪拌,使硫磺溶解。將上部澄清的溶液倒入奶瓶中,再充分地晃動奶瓶。這時整個奶瓶呈淡藍色。
4、用厚紙板遮住電燈,讓光只能從紙板的孔中射出。使孔與奶瓶的底靠近對準,使光由瓶底向瓶口穿過。從側面看,溶液的藍色很深,這就是藍天的藍色。
5、過一會兒,瓶口一端開始顯現出淡淡的黃色。從瓶口方向看電燈泡,看到的是橙色,這種顏色也就是晚霞的紅色,并漸漸地變得很深。
6、轉而站在有陽光照射的窗戶下,使光線照射在瓶子上,從側面看,瓶子是藍色的。透過瓶子看窗戶,看到的是黃色。再縱向透過瓶子看窗戶,看到的是紅色。
實驗揭秘:
硫磺溶在乙醇中,形成了非常細小的微粒子——膠質。白熾燈光線照射在溶液中硫磺的膠質上,藍色光散射,黃色光和紅色光沿原來的方向前進。因此,從瓶子側面看到的是藍色;從瓶口看去,看到的是黃色或紅色。時間越長,硫磺的膠質粒子形成得越多,散射越強,藍色光在瓶子底部幾乎被全部散射掉了,只剩下黃色光和紅色光,因此在瓶口一端看起來呈現紅色。
而天空顏色的變化也是同樣的原理。太陽光在大氣層中散射,白天抬頭看天空時,我們只能看見被散射的藍色光線,因而天空呈現藍色。一到傍晚,太陽的高度下降,太陽光貫穿大氣層的距離變長,我們就只能看到藍黃光被散射后殘留下來的紅光,因而西邊的天空看起來是紅,色的。