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海水与湖水的颜色为什么不同

时间:2023-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:经过细致的研究和严密的推理,拉曼认为瑞利的解释证据不足,结论没有足够的信服力,决心重新研究。拉曼,因为发明了“拉曼效应”的光散射效应,为物理学作出了划时代的贡献。拉曼荣获巨奖之后,媒体的采访纷至沓来,他的回答是寥寥数语,而重复得最多的是,我只是追问了一个为人所司空见惯的问题:海水为什么是蓝色的?海水不呈现紫色是因为人眼没有如实反映情况。而湖水呈绿色,也是因为湖水中含有大量的绿色浮游生物。

如果你细心观察过,就会发现在晴朗的日子里,海水是蓝色的,而湖水却是绿色的。以发现惰性气体而闻名于世的英国物理学家瑞利勋爵曾用太阳光被大气分子散射的理论解释过天空的颜色,并由此得出结论——海水的颜色是反射了天空的颜色所致。

经过细致的研究和严密的推理,拉曼认为瑞利的解释证据不足,结论没有足够的信服力,决心重新研究。他利用自己的研究优势,从光线散射与水分子相互作用入手,运用爱因斯坦等人的涨落理论,获得了光线穿过净水、冰块及其他材料散射现象的充分数据,证明出水分子对光线的散射使海水呈现出蓝色的机理与大气分子散射太阳光而使天空呈现蓝色的机理完全一样。他进一步研究,又在固体、气体和液体中分别发现了一种普遍存在的光散射效应,为20世纪初的科学界最终接受光的粒子说提供了有力的证据。

拉曼,因为发明了“拉曼效应”的光散射效应,为物理学作出了划时代的贡献。1930年,他走上了诺贝尔领奖台,成为印度也是亚洲历史上第一个获此殊荣的科学家。拉曼荣获巨奖之后,媒体的采访纷至沓来,他的回答是寥寥数语,而重复得最多的是,我只是追问了一个为人所司空见惯的问题:海水为什么是蓝色的?科学之路,就是要常怀好奇之心,并努力地拿出确凿的证据来证明。

既然波长短的光受水分子散射强,紫光波长最短,散射和反射应当最强烈,为什么海水不是紫色的呢?实验表明,人眼对紫光很不敏感。海水不呈现紫色是因为人眼没有如实反映情况。

海水有些时候呈红色、黄色、白色、黑色,湖水却呈现绿色。这是因为海水颜色除了受光散射影响外,还会受到海水中的悬浮物质、海水的深度、云层等其他因素的影响。如我国的黄海,看上去一片黄绿,这是因为黄河夹带的大量泥沙造成的。亚非两洲之间的红海,因其水温很高,海里生长的一种水藻大批死亡后呈红褐色,将海水染成红色,红海由此得名。位于西亚和欧洲之间的黑海因其深海区有大量硫化氢呈黑色,致使深层海水呈黑色。而湖水呈绿色,也是因为湖水中含有大量的绿色浮游生物。

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