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生活中的奇特的光學(xué)現(xiàn)象
生活中會發(fā)生很多光學(xué)現(xiàn)象，這些你注意到了嗎？還記得不久前發(fā)生的月全食現(xiàn)象嗎，我想你一定記憶猶新吧，下面讓我們介紹一下當(dāng)時的月亮為什么是紅色的吧！
2011年12月10日晚，浩渺夜空迎來10年來我國觀測條件最好的月全食。圖為10日22點44分，北京上空的紅月亮。月全食全程將持續(xù)近6個小時，從22時06分至22時57分的全食階段是“紅月亮”現(xiàn)身時段。
月全食時 月亮緣何“臉紅”？
昨晚，你欣賞到“紅月亮”了嗎？很多市民在觀看時發(fā)出疑問，月全食時，月亮為何會變身為“紅月亮”？天文學(xué)家對此進行了解釋。
中科院紫金山天文臺研究員王思潮解釋，“紅月亮”歸功于暗紅色的光，其實就是照射到月面上的太陽光。在地球周圍有層像薄紗似的透明度較好的大氣層，陽光從地球側(cè)面的大氣中穿行時，是先從空間進入大氣層，然后，又由大氣層進入空間，這樣就產(chǎn)生了兩次折射，結(jié)果和光線透過凸透鏡相仿，有點向內(nèi)彎，向地心方向偏折的聚合光線就照到月亮上去了。
王思潮進一步解釋，太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫各種顏色的光線混合成的。當(dāng)太陽光經(jīng)過地球上的大氣層被折射到地球背后影子里去的時候，它們都受到大氣層中極其微小的大氣分子的散射和吸收。像黃、綠、藍、靛、紫等色的光波比較短，在大氣中受到的散射影響比較大，它們大部分都向四面八方散射掉了；紅色的光線波長比較長，受到散射的影響不大，可以通過大氣層穿透出去,折射到躲在地球影子后面的月亮上。所以，在月全食時，公眾看到的月亮是暗紅色的，即所謂的“紅月亮”。
同樣大霧的時候你又沒有發(fā)現(xiàn)太陽也會變成紅色呢？看下面一個例子
“太陽怎么成紅顏色的了？”2011年10月20日下午三四點鐘，華北多地霧蒙蒙的天空上，掛著一輪像紅心咸鴨蛋黃似的紅太陽，在霧氣昭昭的天氣中顯得格外搶眼，引得不少人關(guān)注。
氣象專家解釋，傍晚正在落山的太陽都比早晨初升時顯得紅，這是由于傍晚大氣厚度最大，而只有紅色光線穿透力最強。
而昨天全城大霧彌漫，能見度低，大氣厚度更厚，因此在下午時分，太陽的紅光最能穿透云層和霧霾，從而提前“染紅”。
為什么早上和晚上的天空會是紅色呢，請看下面的解釋
早晨和傍晚，在日出和日落前后的天邊，時常會出現(xiàn)五彩繽紛的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空氣對光線的散射作用。當(dāng)太陽光射入大氣層后，遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒，就會發(fā)生散射。這些大氣分子和微粒本身是不會發(fā)光的，但由于它們散射了太陽光，使每一個大氣分子都形成了一個散射光源。根據(jù)瑞利散射定律，太陽光譜中的波長較短的紫、藍、青等顏色的光最容易散射出來，而波長較長的紅、橙、黃等顏色的光透射能力很
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強。因此，我們看到睛朗的天空總是呈蔚藍色，而地平線上空的光線只剩波長較長的黃、橙、紅光了。這些光線經(jīng)空氣分子和水汽等雜質(zhì)的散射后，那里的天空就帶上了絢麗的色彩。 俗話說"早霞不出門，晚霞行千里"，這就是說，早晨出現(xiàn)鮮紅的朝霞，說明大氣中水滴已經(jīng)很多，預(yù)示天氣將要轉(zhuǎn)雨。如果出火紅色或金黃色的晚霞，表明西方已經(jīng)沒有云層，陽光才能透射過來形成晚霞，因此預(yù)示天氣將要轉(zhuǎn)晴。
下面來討論一下大家熟悉又陌生的激光吧??
在一般人的心目中，太陽光可能是世界上光度最強的光。但是，到了20世紀(jì)中葉，科學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)了一種比太陽表面亮度高出100億倍的光，它就是激光。
要弄清激光，首先得從物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)談起。原子是由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電的電子組成。電子繞原子核作高速運動，猶如九大行星繞著太陽運轉(zhuǎn)一樣。電子排列是分層的，內(nèi)層電子能量低，外層電子能量高，如果施加外力，使內(nèi)層的電子跳到外層，而外層的電子再跳回內(nèi)層，就會發(fā)生出燈光般的光束來。激光發(fā)光的基本原理就是電子跳躍而發(fā)射的光。當(dāng)人們通過強大的外力激發(fā)，使某一物質(zhì)中內(nèi)層電子悄悄地跳到外層，使外層的電子越聚越多，而后，來一個反跳，使眾多的高能電子一下子跳到低能的內(nèi)層。這樣，就會發(fā)出強大的光束，而這種強大的光束就叫做激光。用來產(chǎn)生激光的儀器叫激光器。由激光器產(chǎn)生的激光，在短時間內(nèi)能發(fā)出巨大的能量。
1960年，美國科學(xué)家梅曼首先用紅寶石作材料，制成世界上第一臺激光器，獲得了6943A°的紅光，開創(chuàng)了激光技術(shù)的先河。如今形形色色的激光器如雨后春筍般出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計，已有數(shù)百種之多。
種類繁多的激光器，它們都由三個主要部分組成：第一部分稱工作物質(zhì)，它是保證受激而產(chǎn)生激光的物質(zhì)；第二部分稱泵浦手段，這是不斷給產(chǎn)生激光的物質(zhì)補充能量；第三部分是振蕩腔，通過腔的振蕩不斷放大，從而保證激光輸出。
人們給激光冠上神奇的稱謂，那是因為它有獨特的本領(lǐng)：方向性強，顏色純，能量大等。因而，它的用途十分廣泛。用激光來加工機械，削鐵如泥，任何金屬在激光面前都會迎刃而解；用激光于通訊，攜帶信息量驚人，用之于電話，可使幾十億部電話同時通話；用之于電視，可傳播上千萬套；用之于印刷，分辨率達每英寸9000個點，調(diào)制速率可達幾十兆赫；用之于計算機，比電子開關(guān)快1000倍。
尤其值得一提的是，激光還可以用來制造武器。比如，激光槍號稱20世紀(jì)的無聲槍，可使對方士兵雙目失明；再如激光炮，它能量大命中率高，可輕易擊毀敵方坦克、飛機、導(dǎo)彈，甚至衛(wèi)星。美國在白沙導(dǎo)彈試驗場，用功率最大的默蘭克爾激光炮對赫赫有名的大力神式導(dǎo)彈發(fā)射，不到2秒鐘，大力神導(dǎo)彈就折戟沉沙。激光炮的速度，達到驚人地步，每秒可走30萬公里。
激光的發(fā)現(xiàn)能為人類造福，但也能給人類帶來災(zāi)難。科學(xué)家的任務(wù)是，用其利，去其害，造福于子孫后代。
世界上有太多太多的奇特的光學(xué)現(xiàn)象，他們也同樣會吸引好奇的我們。他們等待著我們發(fā)現(xiàn)和探索，總之，宇宙真是奧秘，真是繽紛多彩
