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導(dǎo)演朱虹璇問(wèn)氣象科學(xué)家:為什么黃昏能看見(jiàn)紅色的晚霞?

2020-09-12 08:38
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原創(chuàng) 朱虹璇、卞赟 我是科學(xué)家iScientist 收錄于話題#我問(wèn)科學(xué)家12個(gè)

我問(wèn)科學(xué)家

在朱虹璇導(dǎo)演的話劇《春逝》中,女主角物理學(xué)教授顧靜薇隨相親對(duì)象看漫天晚霞。

導(dǎo)演朱虹璇想知道,為什么人們總是在黃昏看見(jiàn)絢爛的天空?晚霞形成的原理是什么?它和瑞利散射又有什么樣的關(guān)系呢?

聽(tīng)聽(tīng)氣象學(xué)家卞赟老師怎么回答。

為什么黃昏能看見(jiàn)紅色的晚霞?

朱虹璇

話劇導(dǎo)演

大家好,我是話劇《春逝》的導(dǎo)演朱虹璇,我來(lái)問(wèn)科學(xué)家。

我們今年在排的一部話劇《春逝》,講述的是民國(guó)時(shí)期1935年,上海中央研究院三名物理學(xué)家身處艱難時(shí)局、逆風(fēng)而行的故事。其中兩名女主角,顧靜薇和瞿健雄,她們攜手對(duì)抗身邊的困難和偏見(jiàn),并且在共度的一年時(shí)光里面改變了彼此的一生。

劇中兩位女性物理學(xué)家 | 《春逝》定妝照

劇中,顧靜薇被安排和一名哲學(xué)教授去相親。相親對(duì)象非常浪漫,帶她去看晚霞。

顧靜薇在劇中有句臺(tái)詞說(shuō):“他帶我去看晚霞,我跟他講,這是瑞利散射。他那個(gè)表情你是沒(méi)有看見(jiàn)哦!”

物理學(xué)家的梗呢,哲學(xué)家必然是聽(tīng)不懂的。這里想請(qǐng)教一下真正的科學(xué)家們,為什么人們總是在黃昏看見(jiàn)絢爛的天空?晚霞形成的原理是什么?它和瑞利散射又有什么樣的關(guān)系呢?

我們這部劇將于今年9月19日起在B站上面直播四場(chǎng),歡迎大家到時(shí)候來(lái)看。

卞赟

“我是科學(xué)家”第21期演講嘉賓

中國(guó)氣象局高級(jí)工程師

知名科學(xué)科普博主@天師-卡贊

大家好,我是@天師-卡贊 。

通俗來(lái)說(shuō),太陽(yáng)光由赤橙黃綠青藍(lán)紫七種顏色組成,它們的波長(zhǎng)其實(shí)并不一樣。

白色的天空呈現(xiàn)出藍(lán)色,主要是由于瑞利散射,它也是一種分子散射。有一個(gè)公式:散射光呈現(xiàn)出來(lái)的強(qiáng)度,與光波長(zhǎng)的四次方成反比。

散射光強(qiáng)度I,與光波長(zhǎng)λ的四次方成反比 | YouTube, Michel van Biezen

偏紫色的光波長(zhǎng)較短,偏紅色的光波長(zhǎng)較長(zhǎng)。其中,紅色光波長(zhǎng)大概是紫色光波長(zhǎng)的1.75倍。那么,經(jīng)過(guò)剛才的公式換算一下,紫色光散射的強(qiáng)度接近于紅光散射強(qiáng)度的10倍。

我做了一個(gè)簡(jiǎn)單的模型,大家可以看一下:假設(shè)里面的這個(gè)環(huán)是地表,黑色的點(diǎn)是我們觀察的位置,這個(gè)有一定厚度的透明膠帶是大氣層。

當(dāng)正午太陽(yáng)直射時(shí),光路非常短,就像這道豎直的箭頭。這時(shí),能量損失較少,散射強(qiáng)度較大的藍(lán)紫色光透過(guò)大氣層。我們?nèi)搜蹖?duì)于紫色光不太敏感,所以看到的更多是藍(lán)色。

而早晚時(shí)候,太陽(yáng)照射角度基本水平,光路走的是一個(gè)比較長(zhǎng)的距離,要穿越更長(zhǎng)的大氣層。太陽(yáng)光譜當(dāng)中波長(zhǎng)較短的紫色、藍(lán)色、青色光更容易被散射出來(lái),而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅色、黃色、橙色光穿透能力更強(qiáng)一些,不容易發(fā)生能量損失。

傍晚,太陽(yáng)光譜中留下的多數(shù)是紅光 | 圖蟲(chóng)創(chuàng)意

所以,留下的多數(shù)是紅光,就出現(xiàn)了我們看到的“將天邊染紅”的情況,也就解釋了,為什么晚霞是紅色的。

歡迎持續(xù)關(guān)注“我是科學(xué)家”之“我問(wèn)科學(xué)家”~

明星和科學(xué)家,還可以這么玩!

監(jiān)制:吳歐

策劃:麥芽楊、張?chǎng)?/p>

后期:李少宇

原標(biāo)題:《導(dǎo)演朱虹璇問(wèn)氣象科學(xué)家:為什么黃昏能看見(jiàn)紅色的晚霞?》

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