夜里有时候看到月亮颜色发红,这是什么原因造成的?

月球是地球唯一的卫星 , 是我们最忠实的伙伴 , 40多亿年来一直默默无闻地注视和保护着地球 。 而生活在地球上的人们 , 对月球也有着非常强烈的情感 , 一直以来把它当作心灵的寄托和精神的家园 。 我们现在到了夜晚 , 当天气条件好的时候 , 都会抬起头来看看月亮 。 那么 , 有时候月球怎么会是红色的呢?
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光线的组成
大家都知道 , 光具有波粒二象性 , 光是由光子组成 , 而光子是一种基本粒子 , 其静态质量为0 。 光的波动性体现在电磁波方面 , 不同波长和频率的电磁波代表不同的光 。 从光的电磁波谱上看 , 从短波长到长波长 , 可以分为γ射线、伦琴射线(X射线)、紫外线、可见光、红外线和无线电 。
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可见光 。 我们人类看到的部分 , 只是宇宙空间和地球上的物体 , 所发出光的辐射或者反射的很小一部分 。 可见光的波长范围是从380纳米到760纳米 , 在这个范围之内对应不同波长的光有不同的颜色 , 包括红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫 。
红外线 。 波长在770纳米到1米之间毫米之间的电磁波 。
紫外线 。 波长小于390纳米到40纳米之间的电磁波 。 红外线和紫外线不能被我们的视觉所接收 , 但是通过光学仪器或者照相的方式可以用来测量和探测 。
γ射线 。 原子在衰变和分解时释放的射线之一 , 波长小于0.01纳米 , 穿透力极强 , 携带的能量高 , 容易使活细胞中的DNA断裂 , 引起细胞突变 。
X光 。 也称为伦琴射线 , 波长范围在0.01到10纳米之间 , 具有很强的粒子性 , 穿透力也很强 , 常用于医学检查 。
无线电 。 波长大于1米 , 太阳光中所包含的无线电并不是我们现在应用中无线电波长的全部 。
从对人体的影响来看 , 在可见光频率以下的电磁波对人体有害 , 而可见光对人体的影响很小 。 决定电磁波是否有害的因素 , 我们主要是通过电磁波的波动性和粒子性来判断 。 一般来说 , 具有强粒子性的电磁波对人体的危害很大 , 而决定着电磁波粒子性和波动性强度的因素就是电磁波的频率 。 因此 , 频率越高 , 电磁波的粒子性越强 。
光线的传播
光线在介质中的传播规律 , 遵循的最基本的原则就是直线传播 , 在此基础上 , 根据介质的不同 , 可以衍生出反射和折射现象 , 也就是我们常说的费马定律 , 其主要内容是 , 当一束光线在真空或空气中传播时 , 如果从一个介质投射到另外一个介质时 , 会被分为两束光线 , 一条是反射光线 , 另一条是折射光线 。
光的反射:光的反射程度取决于物体的表面性质 , 如果物体表面的物质组成非常均匀 , 也就是理想状态下 , 光的反射遵循镜面反射规律 , 反射角等于入射角 。 在理想反射面下 , 反射出来光线的亮度 , 取决于观测者的角度 。 而当反射物体表面的物质分布不均匀时 , 就会发生漫反射 , 单条光线遵循发射定律 , 但对于一束光的整体来看 , 并不符合光的反射定律 , 在理想漫反射物体表面 , 其反射光线在所有方向上有各向同性现象 , 从观察者的角度来看 , 反射光线的亮度是恒定的 , 并不会随着观察角度和观察点的变化而变化 。
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光的折射:光线在透明或者半透明介质中传播时 , 当入射光线从一种介质 , 以一定的角度(不是垂直)入射到另一种不同的介质时 , 其在入射点之后的传播方向 , 就会发生视界面方面的变化 , 表现为出现与入射角不同的反射角 , 发生这种现象的主要原因在于光线在不同介质中的传播速度不尽相同 。 任何介质相对于真空的折射率 , 我们称为介质的绝对折射率 , 折射率越大 , 则反射角与入射角的差值就越大 。 光线在非均匀介质中 , 会连续出现光线的折射现象 , 比如海市蜃楼就是光线在大气层中多次发生折射所产生的特殊景观 。
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光的衍射:这里还得提一下另一种光线的传播方式 , 就是光的衍射 。 当光线遇到微小遮挡物或者小孔以后 , 除了在遮挡物本身或者小孔周边物质表面会发生光的反射或者折射现象以外 , 还会有一部分绕过遮挡物 , 或者透过小孔 , 传播到按直线传播定律所覆盖不到的一定几何阴影区内 , 也就是偏离了直线传播区域 , 表明了光线的波粒二象性 , 由于光的波长比较短 , 我们在日常生活中比较难发现这种现象 。