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相信今晚不少朋友还守在屏幕前观看壮阔的“月全食现象”,腾讯视频推出视频直播,短短十几分钟,就有1000多万人加入了直播行列,毕竟152年一次的月全食现象,大部分人一生可能只有一次观看机会·····
今晚的天文现象有月全食、超级月亮、红月亮
月全食
超级月亮
红月亮
虽然是一种难得一见的天文现象,但其实也是一种很常见的物理现象,颇为神秘的月全食现象究竟隐藏着什么,我们一起来揭秘:
当太阳、地球和月亮排成近似一条直线时(望月),就有可能发生月食。
但由于月亮围绕地球运行的轨道(白道)与地球围绕太阳运行的轨道(黄道)不在同一个平面上,而是有一个5度9分的夹角。
因此,在大多数情况下,望月在地球黑影的上面或下面经过,因而不会出现月食。只有太阳、地球和月亮三者排成真正的一条直线时,才会发生月全食。
月全食期间,月亮进入地球的本影,公众可看到古铜色的月亮,又称红月亮。
原来,月亮全部进入地球的黑影后,由于地球有着厚厚的大气层,可折射和散射太阳光。太阳光中有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光线,其中以红光的波长最长,红光折射和散射到月面上的最多,因而出现了“红月亮”。
说白了,都跟光的散射原理有关,那什么是光的散射呢?
散射是一种普遍存在的光学现象。在光通过各种浑浊介质时,有一部分光会向四方散射,沿原来的入射或折射方向传播的光束减弱了,即使不迎着入射光束的方向,人们也能够清楚地看到这些介质散射的光。这种现象就是光的散射。
下图是1984年9月北京天安门广场激光表演调试时的照片。我们能看到划破夜空,射向天空的激光,就是利用了光的散射现象。
一、光的散射现象
在不均匀媒质中,从侧面能看到光束轨迹,这是媒质中的不均匀性使光线朝四面八方散射的结果——散射现象。
二、散射与媒质不均匀性的关系 ——散射的经典图像
①均匀媒质:受迫振动发出的相干次波,相干叠加结果只剩下遵从几何光学规律的光线,沿其余方向振动完全抵消。
②不均匀媒质:(均匀物质中散布着n与它不同的大量其它物质微粒或物质本身组成部分(粒子)不规则聚集),不均匀性达到波长量级,在光波作用下成为差别较大的次波源。这些次波(不)相干叠加结果,与均匀媒质不同,除了按几何光学规律传播的光线外,其它方向或多或少也有光线存在——散射光。
③若不均匀团块尺度>>
,散射又可看成是在这些团块上的反射和折射。
按不均匀团块的情况,散射可分为两大类:
①悬浮质点的散射:如胶体,乳状液,含有烟雾、尘埃的大气等。
②分子散射:分子热运动造成密度的局部涨落引起的散射。
如:十分纯净的液体或气体,也能产生较微弱的散射。
物质处在临界点时密度涨落很大,会发生强烈的分子散射——临界乳光。
看懂了吗,红月亮不过是经过一系列散射形成的视觉奇奇观,当然,如果你还是觉得晦涩难懂,下面这个漫画或许更生动。
【 END 】
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