天空為什么是藍(lán)色的?晚霞為什么是紅色的?在回答這些問題之前,讓我們先來做個(gè)實(shí)驗(yàn),在家中簡單地再現(xiàn)天空的藍(lán)色和晚霞的紅色。
準(zhǔn)備器材:硫磺、乙醇、厚紙板、量杯、剪刀、白熾燈、一次性筷子、嬰兒奶瓶(150ml)
注意細(xì)則:
1. 化學(xué)試劑商店備有硫磺和乙醇,但硫磺屬于易爆材料,只須少量購買,大約3克就足夠。
2. 選用功率大一些的白熾燈比較好。嬰兒奶瓶要無色透明的,便于觀察瓶中狀況。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1. 在厚紙板的中部畫一個(gè)圈,大小與奶瓶的斷面直徑相同,再用剪刀剪出一個(gè)洞。
2. 準(zhǔn)備好白熾燈,并在奶瓶中注入水。
3. 在量杯中放入少量的硫磺(約2克),加入100毫升乙醇,并用筷子充分?jǐn)嚢?,使硫磺溶解。將上部澄清的溶液倒入奶瓶中,再充分地晃?dòng)奶瓶。這時(shí)整個(gè)奶瓶呈淡藍(lán)色。
4. 用厚紙板遮住電燈,讓光只能從紙板的孔中射出。使孔與奶瓶的底靠近對準(zhǔn),使光由瓶底向瓶口穿過。從側(cè)面看,溶液的藍(lán)色很深,這就是藍(lán)天的藍(lán)色。
5. 過一會兒,瓶口一端開始顯現(xiàn)出淡淡的黃色。從瓶口方向看電燈泡,看到的是橙色,這種顏色也就是晚霞的紅色,并漸漸地變得很深。
6. 站在有陽光照射的窗戶下,使光線照射在瓶子上,從側(cè)面看,瓶子是藍(lán)色的。透過瓶子看窗戶,看到的則是黃色。再縱向透過瓶子看窗戶,看到的是紅色。
實(shí)驗(yàn)揭秘:硫磺溶在乙醇中,形成了非常細(xì)小的微粒子——膠質(zhì)。白熾燈光線照射在溶液中硫磺的膠質(zhì)上,藍(lán)色光散射,黃色光和紅色光沿原來的方向前進(jìn)。因此,從瓶子側(cè)面看到的是藍(lán)色;從瓶口看去,看到的是黃色或紅色。時(shí)間越長,硫磺的膠質(zhì)粒子形成得越多,散射越強(qiáng),藍(lán)色光在瓶子底部幾乎被全部散射掉了,只剩下黃色光和紅色光,因此在瓶口一端看起來呈現(xiàn)紅色。而天空顏色的變化也是同樣的道理。太陽光在大氣層中散射,白天抬頭看天空時(shí),我們只能看見被散射的藍(lán)色光線,因而天空呈現(xiàn)藍(lán)色。一到傍晚,太陽的高度下降,太陽光貫穿大氣層的距離變長,我們就只能看到藍(lán)黃光被散射后殘留下來的紅光,因而西邊的天空看起來是紅色的。