| 天为什么是蓝色的? 近日突发奇想:天空的蓝色是怎样形成的呢?是不是太阳幅射出的带电粒子在大气中产生的切伦科夫幅射呢? 产生这种想法的原因是由于天空的蓝色与我在加速器下观测到的光斑颜色极其相似。 进而就想办法推翻这种设想,却又找不出推翻的理由。沽且就算是“王氏猜想”吧。 进而又想到“极光”是不是切伦科夫幅射呢? 希望各位批评指正。 |
| 天为什么是蓝色的? 近日突发奇想:天空的蓝色是怎样形成的呢?是不是太阳幅射出的带电粒子在大气中产生的切伦科夫幅射呢? 产生这种想法的原因是由于天空的蓝色与我在加速器下观测到的光斑颜色极其相似。 进而就想办法推翻这种设想,却又找不出推翻的理由。沽且就算是“王氏猜想”吧。 进而又想到“极光”是不是切伦科夫幅射呢? 希望各位批评指正。 |
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好象没有否定空气有散射的理由。 天空为何是蓝色的? 现有的理论认为,光线通过气体有散射现象,也就是说光线通过气体时,迫使空气中的电子跟随入射波作周期性振动,这是光可以通过空气的机理。另一方面,气体中的电子作周期性的振动能传播光,可是,这种周期性的振动可以向任一方向辐射光,也就是说,空气在完成光线的传播中,它还是一个谐振子的作用,它的辐射可以辐射到任一方向。这就是侧向散射的机理。 为什么蓝光占散射的优势呢?现有理论认为是由于蓝光的频率与分子的固有频率相接近的缘故。散射还与波长有关,比如说,日落时分,我们只能看到红光,这是因为日落时太阳光通过大气的距离长,它的大部分蓝光已被散射完,只有红光可能射到大地上了。这就是为什么日落时,我们为什么只能看到红光的缘故。这是书本上讲解。我没有推敲过此类问题的可信度。 至于说极光现象,现有的解释为太阳发出的高速带电粒子受到地球磁场的缘故,把地磁场当作磁箍来理解了,故而极光现象只能出现在两极。当大量的带电粒子流出现在两极时,它与大气分子相碰撞产生了极光。我对极光了解的不多,都是停留在书本中的知识。按这种思路来推导的话,如把地磁当作磁箍来理解的话,极光应同时出现在南北两极才对。否则的话,这也是不可解释的。 带电粒子流的速度大小介质中的光速时才可以发生切伦科夫幅射,不过,这倒是一个新的思路,未曾看过此类报导。尝试一下解释也未尝不可。 ※※※※※※ 逆子 |
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我想起来了,并不是只有切伦科夫幅射才出现蓝光。 我想起了中学生的时候看到的一个实验,也就阴极射线的路径会受到磁场影响的实验。 电子枪射出的电子束射到屏幕上,当周围有磁场时,电子束的路径在受到磁场的影响。在这个实验中,电子的速度是远低于光速的。可是,电子的路径我们为何能看到呢?这就是因为电子与这个容器内的残留的空气分子相碰撞的缘故,电子与空气分子相撞所出来的光也为蓝光,我们就是通过光线看到电子流通过的路径的。为什么只发出蓝光而不发出其它色的光呢。我也不知晓了。 我所谈到这个现象只是想说明,极光现象不一不定是切伦科夫幅射,只要是带电粒子流与空气分子相撞就会发出蓝光的,既是带电粒子流的速度远小于介质中的光速,也会发出蓝光的。实验中已说明这一问题了。只是,为什么只发出蓝光才是有待查证的。 ※※※※※※ 逆子 |
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现在的理论 大气的瑞利散射形成蓝色天空,用介质小球代替空气分子就可以近似计算光(电磁波)的弹性散射截面,结果与频率的四次方成正比,所以蓝光被散射要比红光多许多. 电磁波激发分子振动的粒子是微波炉,带电粒子激发原子内部能级的例子是极光,它们都是非弹性散射. 极光与切伦可夫辐射无关,切伦可夫辐射的例子是高能宇宙射线在大气中衰变过程中释放光子,被用来观测宇宙射线,寻找基本粒子. |
| 虽然没有空气的散射,但是空气分子的直径比光的波长小得多,只散射蓝光的说法毕竟有些牵强。 |