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  • 發布時間:2019-10-31 16:26 原文鏈接: 拉曼為你講述大海的故事

      很多人都曾經思考過一個問題:海水為什么是藍色的呢?如果你也曾疑惑,那么就在下面的小故事里找答案吧!

      1921年夏天,印度學者拉曼在英國皇家學會做完力學和光學的研究報告后,乘坐客輪“納昆達”號經地中海回印度。他站在甲板上欣賞浩瀚的大海,一個小男孩的提問引起了他的注意。

      “媽媽,大海為什么是藍色的?”媽媽被孩子問得一時語塞,在一旁的拉曼微笑地說:“海水之所以呈現藍色,是因為它反射了天空的顏色。”這一解釋出自英國物理學家瑞利。瑞利曾用太陽光被大氣分子散射的理論解釋過天空為什么是藍色的。

      孩子想了半晌,捧來一盆水送到拉曼面前,問道:“為什么它是無色透明的,沒有反射天空的顏色?”是呀!為什么?男孩那雙充滿探索和疑問的大眼睛讓拉曼感到慚愧,他意識到剛才的解釋不夠充分,沒有十足的信服力。

      拉曼立即著手研究海水為什么是藍色的。他首先進行實地考察,用一套實驗裝置消去來自天空的藍光,觀察從海面反射的光線,這樣看到的光就是海水自身的顏色。結果證實,由此看到的是比天空更深的藍色。可見,海水的顏色并非反射天空的顏色,而是海水本身的一種性質。拉曼認為這是水分子對光的散射作用造成的。

      光照射到海水中,再四面八方地散開,散射光的強度與入射光的顏色(波長)有關,顏色不同的光,散射強度不同。

      太陽光是包含各種顏色(波長)的白光。當太陽光照射到海面上,各種波長的光都要受到水分子的散射,其中波長較長的光(紅、黃光)散射較小,大部分被海水吸收;而波長較短的藍、綠光,受到水分子散射較強。

      所以當海水明凈清澈時,太陽光中被海水吸收最少的藍光和紫光就反射和散射到我們眼里,我們看見的大海就呈現出藍色。這與大氣分子散射太陽光而使天空呈現藍色的機理完全一樣。

      拉曼進一步研究,在固體、氣體和液體中分別發現了一種普遍存在的光散射效應,為20世紀初科學界接受光的粒子說提供了有力證據,為物理學的發展作出了劃時代的貢獻。1930年,他獲得了諾貝爾物理學獎。

      獲獎后,很多媒體采訪拉曼,拉曼總是重復一個故事:“我只是追問了一個人們司空見慣的問題——為什么海水是藍色的?而這個問題是由一個小男孩提出的,他不斷地追問和好奇心震撼了我,也啟發了我。”

      科學之路就是要常懷好奇之心,并努力地拿出確鑿的證據來證明。

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