导演朱虹璇问气象科学家:为什么黄昏能看见红色的晚霞?

百家 作者:果壳 2020-09-16 21:36:58 阅读:169

我问科学家


在朱虹璇导演的话剧《春逝》中,女主角物理学教授顾静薇随相亲对象看漫天晚霞。


导演朱虹璇想知道,为什么人们总是在黄昏看见绚烂的天空?晚霞形成的原理是什么?它和瑞利散射又有什么样的关系呢?


听听气象学家卞赟老师怎么回答。


为什么黄昏能看见红色的晚霞?



朱虹璇

话剧导演

大家好,我是话剧《春逝》的导演朱虹璇,我来问科学家。


我们今年在排的一部话剧《春逝》,讲述的是民国时期1935年,上海中央研究院三名物理学家身处艰难时局、逆风而行的故事。其中两名女主角,顾静薇和瞿健雄,她们携手对抗身边的困难和偏见,并且在共度的一年时光里面改变了彼此的一生。


剧中两位女性物理学家 | 《春逝》定妆照


剧中,顾静薇被安排和一名哲学教授去相亲。相亲对象非常浪漫,带她去看晚霞。


顾静薇在剧中有句台词说:“他带我去看晚霞,我跟他讲,这是瑞利散射。他那个表情你是没有看见哦!”


物理学家的梗呢,哲学家必然是听不懂的。这里想请教一下真正的科学家们,为什么人们总是在黄昏看见绚烂的天空?晚霞形成的原理是什么?它和瑞利散射又有什么样的关系呢?


我们这部剧将于今年9月19日起在B站上面直播四场,欢迎大家到时候来看。




卞赟

“我是科学家”第21期演讲嘉宾

中国气象局高级工程师

知名科学科普博主@天师-卡赞

大家好,我是@天师-卡赞 。


通俗来说,太阳光由赤橙黄绿青蓝紫七种颜色组成,它们的波长其实并不一样。


白色的天空呈现出蓝色,主要是由于瑞利散射,它也是一种分子散射。有一个公式:散射光呈现出来的强度,与光波长的四次方成反比。


散射光强度I,与光波长λ的四次方成反比 | YouTube, Michel van Biezen


偏紫色的光波长较短,偏红色的光波长较长。其中,红色光波长大概是紫色光波长的1.75倍。那么,经过刚才的公式换算一下,紫色光散射的强度接近于红光散射强度的10倍。



我做了一个简单的模型,大家可以看一下:假设里面的这个环是地表,黑色的点是我们观察的位置,这个有一定厚度的透明胶带是大气层。


当正午太阳直射时,光路非常短,就像这道竖直的箭头。这时,能量损失较少,散射强度较大的蓝紫色光透过大气层。我们人眼对于紫色光不太敏感,所以看到的更多是蓝色。


而早晚时候,太阳照射角度基本水平,光路走的是一个比较长的距离,要穿越更长的大气层。太阳光谱当中波长较短的紫色、蓝色、青色光更容易被散射出来,而波长较长的红色、黄色、橙色光穿透能力更强一些,不容易发生能量损失。


傍晚,太阳光谱中留下的多数是红光 | 图虫创意


所以,留下的多数是红光,就出现了我们看到的“将天边染红”的情况,也就解释了,为什么晚霞是红色的。


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明星和科学家,还可以这么玩!


监制:吴欧

策划:麦芽杨、张鑫

后期:李少宇

文字编辑:麦芽杨、凝音

排版:凝音


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