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如何跟孩子解釋為什麽出太陽的時候天空是藍色的?

2021-11-29知識

哈哈,寶貝,我要告訴你一個真相。

顏色本質上並不是物體本身固有的內容,或者更大膽的說世界上的任何物體都是沒有顏色的。

那為什麽會有五顏六色的顏色的呢?

說太陽

因為有太陽,才有光。

這是著名的物理學家 牛頓的三棱鏡實驗

光線透過三角形的的玻璃棱鏡,在墻上得到了一個彩色光斑,顏色的排列是紅橙黃綠藍靛紫。

牛頓把這個顏色的光斑叫做光譜。

不能再分解的光稱之為單色光,光線是有頻率的。

說眼睛

這是我們的眼睛成像原理。

外界的光線或者物體的反光,經過眼球的屈光系統折射候,聚焦在視網膜黃斑中小凹。視網膜黃斑區的視覺細胞,講光訊號轉換為神經沖動電訊號,沿著視覺通路,傳遞到大腦視覺中樞,就產生了影像。

同樣的原理,人們發明了照相機。

但我們的眼睛能感受到的光的頻率是有限的,人可以感受的頻率範圍內(約375~750THz),被稱為 可見光。

所以,我們眼睛看到的顏色是不同頻率的光透過眼球折射反饋得到的結果。

還有一點要告訴你,我們看到的東西其實是有延遲的。

小實驗

這樣就可以把不同的光線復合成白色光。

因為人的眼睛的延遲效果,所以才會有魔術。他們的手法快到可以欺騙人的眼睛。哈哈。

說顏色

一個彌散的反射所有頻率的光的表面是白色的,而一個吸收所有頻率地方光的表面是黑色的。

同一物體在不同的光源下將呈現不用的色彩:在白光照射的白紙呈現白色,在紅光照射的白紙呈現紅色。在綠光的照射下呈現綠色。所以,我們看到物體的顏色其實是物體本身對光線的反射效果。

不同的物體被光線照射以後,會產生吸收、反射、投射的現象。並且不同的物體都具有選擇性的吸收、反射、透射色光的特性。

可以帶著孩子拿著手電筒照射能看到的物體,看反饋效果,理解更深。

藍色的天空

地球的上空被大氣包圍,空氣分子和微粒會將太陽光向四周散射。

我們知道陽光是包括紅橙黃綠藍靛紫七中顏色的,其中紅色的波長最長,透射性最強,能夠直接透過大氣中的微粒射向地面。

而波長較短的藍靛紫色光,很容易被大氣中的微粒散射。在短波波段中藍光能量最大,散射出來的光波也最多,因此看到的天空呈現蔚藍色。

補充: 散射現象不僅僅會發生在雜質微粒身上,對於單獨的原子和分子而言,散射現象同樣會發生。一般來說,當粒子的直徑遠小於射光波長時(不超過波長的十分之一),散射光的強度同入射光的頻率呈四次方正比關系(也即是和波長成四次方正比),因此對於波長越短的光,散射就會越強。

灰色的天空

陰雨天氣或者霧霾天氣的時候,我們看到的天空是灰色的。

這是因為本身太陽光很弱,天空中充滿比平時更多的塵埃、冰晶、水滴,這個時候很多光線無法穿透這些物質到地面,這些物質本身就是黑色或者黑色的,吸收了大部份的光線,所以天空就呈現灰暗的。

血紅色的天空

我們還經常看見傍晚紅色的天空,這有兩個因素,一個是太陽的距離,另一個是雲層和水汽較多。

傍晚太陽的距離較遠,並且陽光裏的紅色光穿透力最強,可以遠距離照射到雲層和水汽。

但是呢,穿透力很強的紅色光也無法全部穿透它們,這時候一部份的紅色燈光被散射到周圍的天空,所以就可以看到紅色的天空。

最後,家長可以給孩子帶一套物理小實驗套裝。既可以帶孩子一起探索這些奇妙的未知領域,還可以激發孩子探索和學習的興趣。

感謝閱讀,我是 @奶爸視界 ,關註我,一起探討孩子成長的那些事兒。

@知乎親子