太陽以一定的頻率範圍發射光波。
這些頻率中的一些落在可見光光譜內,因此可以被人眼探測到。
因為太陽光由可見光頻率範圍內的光組成,所以它看起來是白色的。
這束白光入射到地球上,同時照亮了我們的戶外世界和我們星球周圍的大氣層。
未被吸收的可見光的頻率要麼透射(由透明材質),要麼反射(由不透明材質)。
當我們看到周圍各種物體時,我們感知到的顏色取決於這些物體反射或透射到我們眼睛的光的顏色。
因此,如果我們考慮一棵樹上的綠葉,樹葉上的葉綠素分子的原子吸收了大部分可見光的頻率(除了綠色),並將綠光反射到我們的眼睛上。
因此,葉子看起來是綠色的。
通過這種方式,陽光與物質的相互作用促成了我們周圍世界的顏色外觀。
那麼為什麼天空是藍色的?
為什麼落日是紅色的?
陽光與物質的相互作用可能導致三種波行為之一:吸收、透射和反射。
大氣含有各種類型的顆粒;大氣中存在的兩種最常見的物質是氣態氮和氣態氧。
這些粒子在散射可見光光譜的較高頻率和較短波長部分時最為有效。
這種散射過程包括原子吸收光波,然後在不同方向重新發射光波。
發生的多方向散射量取決於光的頻率。
大氣中的氮和氧最容易散射紫光,其次是藍光、綠光等。因此,當來自太陽的白光(ROYGBIV)穿過我們的大氣層時,高頻(BIV)會被大氣粒子散射,而低頻(ROY)最有可能通過大氣層,而它們的方向沒有明顯的變化。
這種較高頻率的光的散射用可見光光譜的BIV端的光來照亮天空。
與藍光相比,紫光最容易被大氣顆粒散射。
然而,我們的眼睛對藍色頻率的光更敏感。
因此,我們認為天空是藍色的。
同時,沒有散射的光能夠穿過我們的大氣層,以相當不間斷的路逕到達我們的眼睛。
雖然太陽光包括可見光的整個頻率範圍,但並不是所有的頻率都同樣強烈。
事實上,陽光往往是最豐富的黃色光頻率。
由於這些原因,太陽在中午出現黃色,這是因為主導的黃色頻率直接穿過我們的大氣層和我們的眼睛。
太陽的外觀隨著一天中的時間而變化。
雖然它在中午可能是黃色的,但人們經常發現,隨著日落的臨近,它會逐漸變色。
這可以用光散射來解釋。
當太陽接近地平線時,太陽光必須穿過我們的大氣層更遠的距離。
隨著陽光通過大氣層的路徑長度增加,ROYGBIV遇到越來越多的大氣粒子。
這會導致越來越多的黃光散射。
在日落時分,穿過我們的大氣層到達我們眼睛的光往往以紅色和橙色的頻率最為集中。
由於這個原因,日落的色調是橙紅色的。
如果大氣中含有越來越多的粒子,紅色日落的效果就會變得更加明顯。
硫磺的存在如果大氣中含有越來越多的粒子,紅色日落的效果就會變得更加明顯。