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1 # 超弦
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2 # 喬安喬寧
依據瑞利散射原理和細小沙塵散射,而導致了地球夕陽和火星夕陽顏色的差異。
如果沒有大氣層,看到太陽是白色的,掛在黑色的背景上,這是在外太空看到的情況;
如果只有一點大氣,而沙塵顆粒微小的話,太陽還是白色,然後周圍的光是藍色的,這是火星上的情況,因此,火星上夕陽在火星微小的沙塵顆粒下(大約1微米),紅光被散掉了,剩下大多藍色的光,看起來是藍色的太陽藍色的暈;
如果有較厚的大氣層,依據瑞利散射原理,藍色的光反被散射導致減少,剩下大多紅色的光,這就是地球上夕陽的情況;
如果大氣更厚一點,或者空氣中有很多稍微大一點的顆粒(大於1微米),那麼天空看起來是一片灰白色,這是地球上某些城市裡看到的情況;
如果大氣很厚,就像在很深的水下,Sunny被遮擋住了,就暗得甚至沒有了光…
地球看到紅色日落,是因為大氣瑞利散射導致藍色的光減少,火星藍色的日落是因為沙塵散射了紅光,導致紅光減少。
瑞利散射是一種光學現象,屬於散射的一種情況。又稱“分子散射”。粒子尺度遠小於入射光波長時(小於波長的十分之一),其各方向上的散射光強度是不一樣的,該強度與入射光的波長四次方成反比,這種現象稱為瑞利散射。
火星大大氣非常稀薄。而且如果這是 Rayleigh 散射,會有顏色的過渡,而不會是從藍色變到淡藍變到白色這樣的。Mark 的解釋是,火星大氣中的 1-2 微米的氣溶膠的“衍射”效應造成的。這個大小的氣溶膠顆粒的效應會導致太陽周圍變成藍色。
火星沙塵直徑約為 1 微米,而可見光波長在幾百奈米, Rayleigh 散射發生在顆粒大小小於 1/10 波長的時候。由於顆粒直徑比紅光還要稍大,這時候對紅光的散射更加顯著。那麼為什麼“我們”看到的太陽周圍是藍色呢?這個跟在地球上為什麼日落的太陽是紅的很相似。由於紅光被散射掉了,剩下的,大多是藍色的光,所以看起來是藍色的太陽和藍色的暈。