為什麼空氣是透明的?不,它只是超過人類的極限而已!

2020-12-22 遨遊世界科學

生活在地球上的人類,從出生到現在,接觸最多的物體恐怕就是它了,它就是空氣!空氣伴隨著人的一生,從出生到死亡,它無處不在,緊緊地包裹著地球上各種物體!

放眼望去,空氣似乎無影無蹤,其實不然,看似透明的空氣其實根本不透明!首先我們來看看空氣的組成成分,在空氣中作為人類主要呼吸成分氧氣緊緊佔了五分之一,而氮氣佔據將近五分之四,剩下的都是一些含量較少的稀有氣體以及二氧化碳等等,其中除了二氧化碳和水蒸氣是可變組成部分以外,其他都是固定組成部分。因此空氣無色無味,呈氣態。並且空氣是多種氣體的混合物,但是在不同的區域空氣組成也不一樣,視環境而定,此外空氣中還有微量的氫氣、臭氧、氧化二氮、甲烷以及或多或少的塵埃。看到這,很多人不淡定了,空氣中固有這麼多的雜物,為什麼人類看不到呢?

很簡單的一個道理,因為在空氣中的元素實在太小了,小到已經超過人類肉眼的極限。我們知道人類肉眼的明視距離25cm,公認的正常肉眼的解析度為0.06~0.12mm,平均解析度為0.09mm,也就是說,如果小於90微米的物體,肉眼就很難觀察,如果大於90微米,肉眼能分辨。而元素的直徑遠遠小於這個數值,人類需要依靠強大的顯微鏡才能看到!不過常溫下的空氣是無色無味的氣體,液態空氣則是一種易流動的淺黃色液體,這時候人類就能看到。

那麼為什麼人類能看到水而看不到空氣呢?

其實這也很簡單,除了上述所說的原子的半徑實在過於微小以外,其實兩者都帶著折射和反射的功能。我們能看到水,是因為水對光線進行了反射或者折射,光線改變了方向,從而大腦判斷有水的存在,並非是肉眼真的看到了水,而是看到了水反射或者折射的光,並且與原來的傳播路徑不一致,從而判斷有水的存在。

我們看不見空氣,是因為空氣對光的折射或者反射非常小,我們感覺不到而已.

其實,導致這種情況的原因,主要是因為,我們處在空氣中,不在水中,光經過不同介質時,才會發生反射和折射現象.如果我們在水中,就很難用視覺來判斷水的存在,因為光傳播路徑沒有發生改變。相應地我們可以根據一些連鎖反應來判斷空氣的存在,比如出現溫度差距時,比如燒開水的時候水蒸氣熱騰騰地往上冒,我們就能看到有氣體在動。

空氣,雖然在地球上比比皆是,但是適合人類居住的空氣才是最重要的。空氣是地球上的動植物生存的必要條件,動物呼吸、植物光合作用都離不開空氣,而且由空氣組成的大氣層可以阻止來自太空的高能粒子過多地進入地球,阻止隕石撞擊地球,因為隕石與大氣摩擦時既可以減速又可以燃燒;風、雲、雨、雪的形成都離不開大氣;聲音的傳播要利用空氣;降落傘、減速傘和飛機也都利用了空氣的作用力。所以空氣它很普遍,但它也非常重要!人類,請愛護!

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