2021年11月11日清晨,福建厦门,清早上学的小明漫不经心瞥了一眼太阳,惊讶的事情让他合不拢嘴巴,只见初升的太阳周围出现一圈细细的绿色描边,像是被人恶作剧一般。(腾讯网,2021111,)。这一魔法般的场景很快被人拍摄并记录下来。有人戏言这是世界末日的征兆。
其实绿色太阳是一种非常罕见的自然现象,它发生的时间只能在日落之后或者日出之前,就是太阳高度在地平线附近,持续时间只有短短几秒钟,而且当天的空气要非常干净。这种现象不仅我国有,美国、日本等多地都有过绿色太阳的记录。
那么绿色太阳产生的原因是什么呢?
1666年牛顿采用三棱镜的方式将太阳光分散成七种色彩,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种单色光,人的肉眼无法直接区分这七种颜色。这种现象产生的原因是当光从一种介质斜着射入到另一种介质时,光的前进方向会发生偏折。而且我们从图上可以看出不同颜色的光其偏折程度不一样,红光偏离原来的方向最小,而紫光偏离原来的方向最大。这样不同颜色的单色光就区分开来了。
地球的表面覆盖一层厚厚的大气层,而且由于地球引力、地表温度等因素的影响使得大气层的密度分布不均匀。一般来说高空的空气密度较低,低空空气密度较大,不同密度的空气对光线的折射率不同。红光波长长,受到空气折射影响最小,偏折较少;蓝绿光波长短,受到空气折射影响较大,偏折较多。
太阳在升起或者落下的时候,我们会看到太阳由午间的白色变成橙色或者红色。我们之所以看到的落日和朝阳多为橙色或者红色,是有两个因素导致,一是因为当蓝绿光与红光以同样的角度射入大气层时,蓝绿光的折射角度较大,在很短的距离就偏折向天空,而红光折射角度小,可以射向地面;二是因为大气中的灰尘等颗粒对蓝绿光的散射作用非常强烈,蓝绿光很快就被消耗掉了,而红光由于波长较长,很容易就穿过了这些灰尘。所以大部分时候人们看到的朝阳和落日都是橙红色。而当大气特别纯净的时候,灰尘颗粒特别少,那么蓝绿光被吸收的较少,所以人们就有机会欣赏到了绿色的太阳。
由于绿色的太阳十分罕见,人们对此现象留下了很多文学创作。凡尔纳有一部小说叫做《绿光》,小说中的女主角海伦娜·坎贝尔跟随她的舅舅四处旅行,就为了能够亲眼看到绿光。传说只有看到绿光的人才能收获完美的爱情,所以在看到绿光之前,海伦娜坚决不肯结婚。《加勒比海盗》中描述,日落的最后一瞬,绿光直射天空,表示死者的灵魂将要从冥界回归。然而这只是文学创作。随着科技的进步,原先不理解的奇异场景会慢慢得到解释,希望大家相信理性、app的力量,不要盲从,这也是我们科普的意义所在。
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