當我們去到海邊,看著蔚藍的天空和大海渾然一體。心裡不禁疑問天空和大海為什麼是藍色的,為什麼不是其他顏色。
海天渾然一體
太陽光是包括所有頻譜的電磁輻射,包括紅外線、紫外線、可見光,用三稜鏡進行散射就可以分離出所有不同波段的可見光和不可見光。
三稜鏡色散圖
同樣我們的大氣層也相當於一個巨大的三稜鏡,能夠把太陽光分離成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。然而不同波長的光穿透大氣和塵埃的能力不一樣,紅橙黃波長較長容易通過大氣和塵埃,然而波長較短的青藍紫不容易穿過大氣和塵埃,容易被散射。
大氣散射圖
按道理說青藍紫被散射我們應該看到的天空不應該是只有藍色,所以這個就和我們人眼有關係。人眼的光感受器主要分為視杆細胞和視錐細胞,然而對於不同光的敏感度是不同的。對於青光的感覺度很低,因此當青藍紫出現的時候基本看不到青光。
人眼對光不同波段的敏感度
紫光波段在410,青光波段在460,而藍光波段在440,然而人眼敏感波段在424正好處於藍紫波段之間,所以人眼看到的顏色是紫色和藍色合成的複合光,也就是蔚藍,所以我們看到的天空並不是真正意義上的純藍色。
蔚藍的天空
同樣大海也是一樣,當太陽光照射到水裡面,波長較短的青藍紫被散射,就和天空的原理是一樣的,因此我們看到的大海也是蔚藍色的,至於顏色可能會和天空顏色深淺不一樣,那是因為量的問題,還有強度。