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如何跟孩子解释为什么出太阳的时候天空是蓝色的?

2021-11-29知识

哈哈,宝贝,我要告诉你一个真相。

颜色本质上并不是物体本身固有的属性,或者更大胆的说世界上的任何物体都是没有颜色的。

那为什么会有五颜六色的颜色的呢?

说太阳

因为有太阳,才有光。

这是著名的物理学家 牛顿的三棱镜实验

光线通过三角形的的玻璃棱镜,在墙上得到了一个彩色光斑,颜色的排列是红橙黄绿蓝靛紫。

牛顿把这个颜色的光斑叫做光谱。

不能再分解的光称之为单色光,光线是有频率的。

说眼睛

这是我们的眼睛成像原理。

外界的光线或者物体的反光,经过眼球的屈光系统折射候,聚焦在视网膜黄斑中小凹。视网膜黄斑区的视觉细胞,讲光信号转换为神经冲动电信号,沿着视觉通路,传递到大脑视觉中枢,就产生了影像。

同样的原理,人们发明了照相机。

但我们的眼睛能感受到的光的频率是有限的,人可以感受的频率范围内(约375~750THz),被称为 可见光。

所以,我们眼睛看到的颜色是不同频率的光通过眼球折射反馈得到的结果。

还有一点要告诉你,我们看到的东西其实是有延迟的。

小实验

这样就可以把不同的光线复合成白色光。

因为人的眼睛的延迟效果,所以才会有魔术。他们的手法快到可以欺骗人的眼睛。哈哈。

说颜色

一个弥散的反射所有频率的光的表面是白色的,而一个吸收所有频率地方光的表面是黑色的。

同一物体在不同的光源下将呈现不用的色彩:在白光照射的白纸呈现白色,在红光照射的白纸呈现红色。在绿光的照射下呈现绿色。所以,我们看到物体的颜色其实是物体本身对光线的反射效果。

不同的物体被光线照射以后,会产生吸收、反射、投射的现象。并且不同的物体都具有选择性的吸收、反射、透射色光的特性。

可以带着孩子拿着手电筒照射能看到的物体,看反馈效果,理解更深。

蓝色的天空

地球的上空被大气包围,空气分子和微粒会将太阳光向四周散射。

我们知道阳光是包括红橙黄绿蓝靛紫七中颜色的,其中红色的波长最长,透射性最强,能够直接透过大气中的微粒射向地面。

而波长较短的蓝靛紫色光,很容易被大气中的微粒散射。在短波波段中蓝光能量最大,散射出来的光波也最多,因此看到的天空呈现蔚蓝色。

补充: 散射现象不仅仅会发生在杂质微粒身上,对于单独的原子和分子而言,散射现象同样会发生。一般来说,当粒子的直径远小于射光波长时(不超过波长的十分之一),散射光的强度同入射光的频率呈四次方正比关系(也即是和波长成四次方正比),因此对于波长越短的光,散射就会越强。

灰色的天空

阴雨天气或者雾霾天气的时候,我们看到的天空是灰色的。

这是因为本身太阳光很弱,天空中充满比平时更多的尘埃、冰晶、水滴,这个时候很多光线无法穿透这些物质到地面,这些物质本身就是黑色或者黑色的,吸收了大部分的光线,所以天空就呈现灰暗的。

血红色的天空

我们还经常看见傍晚红色的天空,这有两个因素,一个是太阳的距离,另一个是云层和水汽较多。

傍晚太阳的距离较远,并且阳光里的红色光穿透力最强,可以远距离照射到云层和水汽。

但是呢,穿透力很强的红色光也无法全部穿透它们,这时候一部分的红色灯光被散射到周围的天空,所以就可以看到红色的天空。

最后,家长可以给孩子带一套物理小实验套装。既可以带孩子一起探索这些奇妙的未知领域,还可以激发孩子探索和学习的兴趣。

感谢阅读,我是 @奶爸视界 ,关注我,一起探讨孩子成长的那些事儿。

@知乎亲子