水是藍色的 - 地球科學討論

※ [本文轉錄自 Hunter 看板 #1G4NGu-9 ]

作者: FTICR (FT-ICR) 看板: Hunter
標題: Re: [非關] 水是藍色的
時間: Fri Jul 27 00:45:42 2012

※ 引述《hivgay (愛滋味面莖)》之銘言：
: 大家都知道水是透明的
: 但是有一點深度的水
: 如游泳池 海
: 看起來卻是藍色的
: 好像和散射有關 有人知道為啥嗎?

這是水的吸收光譜

http://www.lsbu.ac.uk/water/images/watopt.gif

藍線越高代表在那個波長吸收越強(越不透明)

在可見光部分300~700nm (圖中彩虹那段)

可以看到從藍色到紅色 吸收越來越強



眼睛看到的顏色是吸收波長的互補

(舉例來說 黃光=紅光+綠光 現在有一道黃光
而前面加一片遮光片把紅光擋掉 眼睛就會看到綠光)

而現在的情況是: 全波長的光 通過水的過程中部分波長的光被吸收

且藍色到紅色之間吸收越來越強

最後較多藍光通過 所以水看起來會是藍色




至於為什麼平常杯子裡的水看不出藍色?

大家可以注意看看那張吸收光譜左邊的單位A(吸收係數absorption coefficient)為一常數

不同物質在不同波長的A都不同

圖中用大A 為避免接下來解釋搞混 接下來我用E取代


比爾定律: A = E*b*c

A(吸收度) = -log T(穿透度) = -log (I/I0) (吸收後光強度/原本光強度)

E:上面已說明

b:光經過吸收物質的長度(單位是公分)

c:吸收物質的濃度(單位是莫爾體積濃度M)

簡單來說 吸收度(A)正比於吸收物質長度和濃度

(想像成水中加越多墨水顏色越深 越厚越不容易看穿)

詳細可以看這邊 http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=40839



吸收光譜顯示中就算在吸收最強的紅光 E也只有約0.01

所以水對可見光的吸收可以說非常弱

而游泳池、海之所以看的到藍色是因為厚度非常大 (也就是比爾定律中的b值)

縱使E很小 但b非常大 使最後對紅光的A(吸收度)很大 肉眼看得出互補的藍色



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