//scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=532)维基百科介绍的水的颜色(https。对于透明的物体,比如水、玻璃、塑料薄膜等,它们的颜色由所透过的光的颜色所决定,如果我们再来仔细地查看红光的吸收系数,在~645纳米的典型红光区域是0.3/m,也就是衰减长度为3.3米——这也解释了为什么在日常生活中见到的水都是无色的。
1、水是什么颜色的?
实际上,水本来就是浅浅的蓝色,只是我们平常见到的水的量都太小了,所以不明显,看起来就是近乎无色。假设你有一个比较深的泳池或者浴缸,当你灌上纯化后的水,你就能看到浅浅的蓝色啦!那么既然水的颜色如此之浅,我们又该如何证明呢?幸运的是,我们可以借助高科技手段——可见光吸收图谱,我们知道,白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成的。
而物质呈颜色的本质就是其对不同颜色光的响应不同——这里的响应包括吸收、透射、散射等,对于透明的物体,比如水、玻璃、塑料薄膜等,它们的颜色由所透过的光的颜色所决定:一个物体如果能透过所有颜色的光,那么它就是无色的;如果会吸收所有色光,那么它就是黑色的;如果会吸收特定的光而吸收其它颜色的光,它就会显现出透过光的颜色。
另外,如果一种透明物质会透过蓝光,而仅略微吸收其他颜色的光,那么它就会呈现浅浅的蓝色——水就是这样的情况,从水的可见光吸收图谱中我们可以看出,水对红光的吸收率最高,而橙黄绿次之,而对蓝光的吸收最低,所以这也解释了为什么水应该是蓝色的。如果我们再来仔细地查看红光的吸收系数,在~645纳米的典型红光区域是0.3/m,也就是衰减长度为3.3米——这也解释了为什么在日常生活中见到的水都是无色的,
那么,为什么水会微弱地吸光,并且吸收更多的红光呢?这是因为水分子的振动可以吸收可见光。虽然水分子振动本身的吸收在红外线区域,能量远低于可见光的能量,但是可见光依然可以同时激发多个振动从而被水分子吸收,这种同时激发多个振动态的方式发生的概率很低,并且同时激发的数量越多则概率越低——这就好比能一口吃掉一个肉丸子的人比比皆是,但是能一口吃掉4个肉丸子的人则屈指可数,而能一口吃掉7个肉丸子的人更是凤毛麟角了。
对于红光,被水分子吸收的话会同时激发4-5个水分子振动态,因此本身就很难发生;而对于蓝光,由于能量更高,被水分子吸收的话会同时激发7-8个水分子振动态,因此更难发生,这也是为什么水分子仅微弱地吸收可见光,并且吸收蓝光远比红光要弱。总而言之,水本身的确就是浅浅的蓝色,所以深邃的大海是蓝色的也就不足为奇啦,
反倒是在日常生活中,水的量太少了以至于我们不能见到其真面目。参考文献:美国加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)制作的网站介绍大海为什么是蓝色的(http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=532)维基百科介绍的水的颜色(https://en.wikipedia.org/wiki/Color_of_water)我的头条文章(https://www.toutiao.com/i6916726685899522572/),
2、小黑瓶、小棕瓶、小白瓶、小绿瓶分别是什么?
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