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光的色散

教学参考

  站在海边,极目远望,大海是蓝色的。然而,当你舀起一盆海水观察,你会发现海水是无色透明的。大海的蓝色是从何而来的呢?

  选择吸收是物体呈现颜色的主要原因。在一定的波长范围内,若物质对通过它的各种波长的光都作等量(指能量)吸收,且吸收量很小,则称这种物质为一般吸收;若物质吸收某种波长的光能比较显著,则称这种物质具有选择吸收性。太阳光照射到海面时,一部分光被反射回来,另一部分光折射进入水中。进入水中的光线在传播过程中会被水吸收。水对光的吸收与光的波长有关,即水具有选择吸收性。水对波长较长的光吸收显著,对波长较短的吸收不明显。红光、橙光和黄光在不同的深度时均被吸收了,并使海水的温度升高。到一定的深度绿光也被吸收了。而波长较短的蓝光和紫光遇到水分子或其他微粒会四面散开,或反射回来。所以当海水明净清澈时,目光中被海水吸收最少的蓝光和紫光就反射和散射到我们眼里,我们看见的大海就呈现出蓝色。

  人们自然会提出这样一个问题,紫光波长最短,散射和反射应当最强烈,为什么海水不带紫色呢?实验表明,人眼对紫光很不敏感,因此对海水反射的紫光视而不见。所以海水不呈现紫色,完全是因为人眼没有如实反映情况的缘故。

    
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