瓶子里的天空
2014-04-29
天空为什么是蓝色的?晚霞为什么是红色的?在回答这些问题之前,让我们先来做个实验,在家中简单地再现天空的蓝色和晚霞的红色。
准备器材:硫磺、乙醇、厚纸板、量杯、剪刀、白炽灯、一次性筷子、婴儿奶瓶(150ml)
注意细则:
1. 化学试剂商店备有硫磺和乙醇,但硫磺属于易爆材料,只须少量购买,大约3克就足够。
2. 选用功率大一些的白炽灯比较好。婴儿奶瓶要无色透明的,便于观察瓶中状况。
实验步骤:
1. 在厚纸板的中部画一个圈,大小与奶瓶的断面直径相同,再用剪刀剪出一个洞。
2. 准备好白炽灯,并在奶瓶中注入水。
3. 在量杯中放入少量的硫磺(约2克),加入100毫升乙醇,并用筷子充分搅拌,使硫磺溶解。将上部澄清的溶液倒入奶瓶中,再充分地晃动奶瓶。这时整个奶瓶呈淡蓝色。
4. 用厚纸板遮住电灯,让光只能从纸板的孔中射出。使孔与奶瓶的底靠近对准,使光由瓶底向瓶口穿过。从侧面看,溶液的蓝色很深,这就是蓝天的蓝色。
5. 过一会儿,瓶口一端开始显现出淡淡的黄色。从瓶口方向看电灯泡,看到的是橙色,这种颜色也就是晚霞的红色,并渐渐地变得很深。
6. 站在有阳光照射的窗户下,使光线照射在瓶子上,从侧面看,瓶子是蓝色的。透过瓶子看窗户,看到的则是黄色。再纵向透过瓶子看窗户,看到的是红色。
实验揭秘:硫磺溶在乙醇中,形成了非常细小的微粒子——胶质。白炽灯光线照射在溶液中硫磺的胶质上,蓝色光散射,黄色光和红色光沿原来的方向前进。因此,从瓶子侧面看到的是蓝色;从瓶口看去,看到的是黄色或红色。时间越长,硫磺的胶质粒子形成得越多,散射越强,蓝色光在瓶子底部几乎被全部散射掉了,只剩下黄色光和红色光,因此在瓶口一端看起来呈现红色。而天空颜色的变化也是同样的道理。太阳光在大气层中散射,白天抬头看天空时,我们只能看见被散射的蓝色光线,因而天空呈现蓝色。一到傍晚,太阳的高度下降,太阳光贯穿大气层的距离变长,我们就只能看到蓝黄光被散射后残留下来的红光,因而西边的天空看起来是红色的。