觀自然風(fēng)光,探宇宙奧秘,習(xí)人文歷史傳承,豐富閱歷,增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)。精美的圖片,賞心悅目的色彩對(duì)視覺(jué)的沖擊,身邊耳熟能詳?shù)淖匀滑F(xiàn)象,隱含著不為你所知的的科學(xué)道理,作者通過(guò)各種無(wú)數(shù)引人入勝的具體色彩實(shí)例,探究其“本源”,對(duì)美的追求和知識(shí)的探求的本能,吸引著讀者一頁(yè)頁(yè)去欣賞,以了解身邊的各種自然現(xiàn)象,天空為什是藍(lán)色的,而不是綠色、黃色或者粉紅色的?彩虹是怎樣形成的,海市蜃樓是一種什么樣的自然現(xiàn)象?動(dòng)物為什么會(huì)有各種顏色?這些顏色在保護(hù)、防衛(wèi)等方面有什么作用?是什么物質(zhì)在掌控著色彩的變化?春夏秋冬植物的色彩為什么會(huì)有如此明顯的變化,這其中色素的作用是怎樣的?土壤為什么也會(huì)有黃、紅、黑、青等色彩,這其中又是什么科學(xué)道理?有好奇心的朋友不妨拿本書(shū)翻開(kāi)看一看,相信你一定會(huì)被書(shū)中的精彩內(nèi)容所吸引。 日里,生機(jī)勃勃的綠色是主打色,綠色植物的葉片細(xì)胞內(nèi)含有多種色素,包括葉綠素、花青素、胡蘿卜素、類(lèi)胡蘿卜素等,這幾種色素在葉片細(xì)胞內(nèi)所占的分量和位置就決定著葉子顏色,這就像我們調(diào)配顏色,許多單色其實(shí)是由兩種或者多種基本色調(diào)和在一起形成的。大部分植物在幼苗時(shí)葉子呈黃綠色,長(zhǎng)大后葉子變?yōu)樯罹G色,到了秋天就枯黃了。因?yàn)橹参锍跎廴~的時(shí)候,光合作用的能力較弱,合成葉綠素的能力相應(yīng)較低,而合成葉黃素類(lèi)的能力稍強(qiáng)。秋天光照減弱,葉子合成葉綠素的能力又相對(duì)減少,加之植物體內(nèi)的某些酶出來(lái)分解葉綠素,這樣葉片中葉綠素含量日漸減少,葉黃素、胡蘿卜素較多的葉片就呈現(xiàn)黃色等,紅葉樹(shù)種此時(shí)在葉片中產(chǎn)生了一種叫花色素苷的紅色素,所以葉片能夠呈現(xiàn)出美麗的紅色。 當(dāng)非葉綠素主導(dǎo)時(shí),葉片的顏色就不是單一的綠色了。如紅莧菜的葉子,它的葉片含類(lèi)葉色素和花青素特別多,一開(kāi)始就是紅的。紫葉李、紅莧草等的葉子在全部生長(zhǎng)季節(jié)中都是紅的,這是紅色素在這些植物葉片中常年都占據(jù)優(yōu)勢(shì)的緣故。類(lèi)葉色素有三個(gè)同分異構(gòu)體,主要存在于植物的葉片和果實(shí)中,都是有顏色的物質(zhì)。在沒(méi)有光照下,植物也能合成它。但是,植物一旦合成了它,就不易分解。還有的彩葉植物只是葉片的某一部分色素含量高,如葉的上表面或下表面。于是,在自然界就出現(xiàn)了許多色彩美麗的彩葉植物。更有意思的是,彩葉的顏色并不是一成不變的。植物葉片所表現(xiàn)的顏色不是由某一種光合色素的**含量所決定,它主要受各種光合色素之間的相對(duì)含量以及光合色素與葉片中其它色素的相對(duì)含量的高低所決定。植物葉中同時(shí)存在花青苷和葉綠素時(shí),葉片就會(huì)呈現(xiàn)紅色或紫紅色,紫葉桃的葉片之所以表現(xiàn)為紅色,是因?yàn)槿~片中積累的糖量多,在葉片中形成的花青苷的量也就高,因此表現(xiàn)為紅色。 幾乎所有動(dòng)物都具有一定的體色,這是生物適應(yīng)環(huán)境的重要手段之一,生物的這種體色被稱為生物色(biochrome)。生物色可分為化學(xué)色(chemical colours或pigmentary co觀自然風(fēng)光,探宇宙奧秘,習(xí)人文歷史傳承,豐富閱歷,增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)。精美的圖片,賞心悅目的色彩對(duì)視覺(jué)的沖擊,身邊耳熟能詳?shù)淖匀滑F(xiàn)象,隱含著不為你所知的的科學(xué)道理,作者通過(guò)各種無(wú)數(shù)引人入勝的具體色彩實(shí)例,探究其“本源”,對(duì)美的追求和知識(shí)的探求的本能,吸引著讀者一頁(yè)頁(yè)去欣賞,以了解身邊的各種自然現(xiàn)象,天空為什是藍(lán)色的,而不是綠色、黃色或者粉紅色的?彩虹是怎樣形成的,海市蜃樓是一種什么樣的自然現(xiàn)象?動(dòng)物為什么會(huì)有各種顏色?這些顏色在保護(hù)、防衛(wèi)等方面有什么作用?是什么物質(zhì)在掌控著色彩的變化?春夏秋冬植物的色彩為什么會(huì)有如此明顯的變化,這其中色素的作用是怎樣的?土壤為什么也會(huì)有黃、紅、黑、青等色彩,這其中又是什么科學(xué)道理?有好奇心的朋友不妨拿本書(shū)翻開(kāi)看一看,相信你一定會(huì)被書(shū)中的精彩內(nèi)容所吸引。 日里,生機(jī)勃勃的綠色是主打色,綠色植物的葉片細(xì)胞內(nèi)含有多種色素,包括葉綠素、花青素、胡蘿卜素、類(lèi)胡蘿卜素等,這幾種色素在葉片細(xì)胞內(nèi)所占的分量和位置就決定著葉子顏色,這就像我們調(diào)配顏色,許多單色其實(shí)是由兩種或者多種基本色調(diào)和在一起形成的。大部分植物在幼苗時(shí)葉子呈黃綠色,長(zhǎng)大后葉子變?yōu)樯罹G色,到了秋天就枯黃了。因?yàn)橹参锍跎廴~的時(shí)候,光合作用的能力較弱,合成葉綠素的能力相應(yīng)較低,而合成葉黃素類(lèi)的能力稍強(qiáng)。秋天光照減弱,葉子合成葉綠素的能力又相對(duì)減少,加之植物體內(nèi)的某些酶出來(lái)分解葉綠素,這樣葉片中葉綠素含量日漸減少,葉黃素、胡蘿卜素較多的葉片就呈現(xiàn)黃色等,紅葉樹(shù)種此時(shí)在葉片中產(chǎn)生了一種叫花色素苷的紅色素,所以葉片能夠呈現(xiàn)出美麗的紅色。 當(dāng)非葉綠素主導(dǎo)時(shí),葉片的顏色就不是單一的綠色了。如紅莧菜的葉子,它的葉片含類(lèi)葉色素和花青素特別多,一開(kāi)始就是紅的。紫葉李、紅莧草等的葉子在全部生長(zhǎng)季節(jié)中都是紅的,這是紅色素在這些植物葉片中常年都占據(jù)優(yōu)勢(shì)的緣故。類(lèi)葉色素有三個(gè)同分異構(gòu)體,主要存在于植物的葉片和果實(shí)中,都是有顏色的物質(zhì)。在沒(méi)有光照下,植物也能合成它。但是,植物一旦合成了它,就不易分解。還有的彩葉植物只是葉片的某一部分色素含量高,如葉的上表面或下表面。于是,在自然界就出現(xiàn)了許多色彩美麗的彩葉植物。更有意思的是,彩葉的顏色并不是一成不變的。植物葉片所表現(xiàn)的顏色不是由某一種光合色素的**含量所決定,它主要受各種光合色素之間的相對(duì)含量以及光合色素與葉片中其它色素的相對(duì)含量的高低所決定。植物葉中同時(shí)存在花青苷和葉綠素時(shí),葉片就會(huì)呈現(xiàn)紅色或紫紅色,紫葉桃的葉片之所以表現(xiàn)為紅色,是因?yàn)槿~片中積累的糖量多,在葉片中形成的花青苷的量也就高,因此表現(xiàn)為紅色。 幾乎所有動(dòng)物都具有一定的體色,這是生物適應(yīng)環(huán)境的重要手段之一,生物的這種體色被稱為生物色(biochrome)。生物色可分為化學(xué)色(chemicalcolours或pigmentarycolour)和結(jié)構(gòu)色(structuralcolours)兩種,化學(xué)色主要是由生物體內(nèi)所含的**色素引起的。動(dòng)物體內(nèi)常見(jiàn)的色素有黑色素、嘌呤色素、喋呤色素、血紅素等。結(jié)構(gòu)色是生物體亞顯微結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的一種光學(xué)效果,即對(duì)可見(jiàn)光進(jìn)行選擇性反射、透射等而呈現(xiàn)的顏色,與色素著色無(wú)關(guān)。柳紫閃蛺蝶雄蝶翅膀正面的黑色部分,它的化學(xué)色是黑色,但結(jié)構(gòu)色是寶石藍(lán)。 動(dòng)物的化學(xué)色是由于動(dòng)物體一定部位有某些特定化合物(類(lèi)胡蘿卜素群、膽汁色素群、黑色素、萘醌系色素群、嘌呤色素、喋啶系色素群、四吡咯色素和其它色素等)的存在造成的,這些化合物吸收可見(jiàn)光區(qū)某種波長(zhǎng)的光波,而反射其它光波,形成各種顏色。根據(jù)色素化合物所在位置不同,色素色又可分為表皮色、真皮色、真皮下色和表皮上色4類(lèi)。動(dòng)物的體色一般是由細(xì)胞內(nèi)的色素體或細(xì)胞分泌的色素顆粒來(lái)體現(xiàn),色素細(xì)胞一般位于真皮內(nèi)。在無(wú)脊椎動(dòng)物中,色素細(xì)胞的位置多系并行排列;在脊椎動(dòng)物中,色素細(xì)胞的位置多系上下排列:含有吲哚色素的黑色素細(xì)胞在*上層,含有類(lèi)胡蘿卜素的紅色與黃色細(xì)胞在中間層,含有類(lèi)胡蘿卜素的青色細(xì)胞在*下層,含有卟啉色素的無(wú)色細(xì)胞位于黑色細(xì)胞與青色細(xì)胞之間,并散存于紅、黃二色細(xì)胞的周?chē)。鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)的羽毛和毛發(fā)都是其皮膚的衍生物,它們的色澤由其結(jié)構(gòu)決定。羽色的產(chǎn)生有兩種途徑,一種是借助色素生成,如*常見(jiàn)的黑色素用于產(chǎn)生各種棕(褐)色及黑色,綠色素及紅色素較為少見(jiàn)。另一種著色方式是由羽毛的物理結(jié)構(gòu)引起的,如星椋鳥(niǎo)身上亮麗的青綠色等。 魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)及頭足類(lèi)軟體動(dòng)物和某些甲殼類(lèi)動(dòng)物的體色是由于真皮中含有大量色素細(xì)胞,色素細(xì)胞中含有由蛋白質(zhì)和色素結(jié)合而成的各種色素顆粒。根據(jù)色素細(xì)胞所含的色素顆粒、色素分子、色素色、運(yùn)動(dòng)性以及光反射器官等,一般將色素細(xì)胞分為:黑色、白色、黃色、紅色和虹彩色素細(xì)胞五類(lèi)。不同類(lèi)型的色素細(xì)胞,其形態(tài)結(jié)構(gòu)、色素色和呈色物質(zhì)等有所不同(見(jiàn)表5.1),不同比例間的配合形成了各色花紋、斑點(diǎn)、形貌等。例如,一些蝦虎魚(yú)的藍(lán)色是由于皮膚鳥(niǎo)嘌呤細(xì)胞中鳥(niǎo)嘌呤結(jié)晶反射光線的結(jié)果;蝦、蟹等甲殼類(lèi)動(dòng)物青色外殼是蝦青素酯和蝦青素(astaxanthin)為主的顯色,外表呈現(xiàn)紅色的蝦、蟹含有蝦紅素(astacin),就是以其烯醇型的蝦青素與蛋白質(zhì)的結(jié)合物;綠色樹(shù)蛙的真皮含有黃色素細(xì)胞與鳥(niǎo)嘌呤細(xì)胞,二者共同對(duì)可見(jiàn)光作用的結(jié)果導(dǎo)致綠色的形成;等等。 蝴蝶翅膀上的鱗片使照射其上的光產(chǎn)生折射、反射、干涉等,形成各種華麗的色彩,黑色多由酪氨酸氧化形成的黑色素產(chǎn)生,黃色、紅色、橘紅色則是由類(lèi)胡蘿卜素、花青素、花黃素等色素產(chǎn)生。南美洲擬色蝴蝶絢麗奪目的紫色翅膀是由衍射引起的,且顏色隨著觀察角度的變化而變化。紫色帝王蝶及甲殼蟲(chóng)等所顯示的也是虹彩色,多數(shù)情況下,它們所顯示的并不是純種的紫色,而是一種混有藍(lán)、綠和紫色的虹彩色。紅翅尖粉蝶含紅蝶呤和胡蘿卜素,因而有紅色的翅膀;中美角翅黃粉蝶含黃蝶呤和橘紅蝶呤,翅色黃燦燦的;藍(lán)閃蝶含蝶藍(lán)素,翅膀?yàn)榘邓{(lán)色;路比綠灰蝶含膽綠素或蝶藍(lán)素,翅膀?yàn)榍嗑G色;白翅尖粉蝶含白嘌呤,翅膀?yàn)榘咨;巴黎翠鳳蝶含有真黑素,翅膀?yàn)楹谏。一些鱗翅目昆蟲(chóng)的鱗片與剛毛可產(chǎn)生衍射色,蜻蜒、蠅類(lèi)、甲蟲(chóng)等透明薄翼中,*直接觀察到虹彩現(xiàn)象都源自單層薄膜干涉,閃蝶的虹彩色顏色大部分都是來(lái)自于復(fù)雜的脊一多層膜結(jié)構(gòu),碧鳳蝶翅膀上閃亮的綠色來(lái)自于體內(nèi)的一維周期性結(jié)構(gòu),天牛Tmesisternusisabellae在干濕不同狀態(tài)下展示了可逆的黃綠/紅顏色變化,這種變化來(lái)源于其鞘翅上微絨毛的可調(diào)一維光子晶體。棲息在雨林中的獨(dú)角仙,其外殼通過(guò)和材料的耦合而具有變色功能,干燥環(huán)境下呈綠色,潮濕環(huán)境下呈黑色。 動(dòng)物的呈色機(jī)制多種多樣,鳥(niǎo)類(lèi)的羽色、蝴蝶的翅色主要是由于光的干涉現(xiàn)象所引起;火雞頭頸周?chē)つw呈藍(lán)色和靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物臉部、臀部及生殖區(qū)皮膚的藍(lán)色則是由于入射光中的藍(lán)紫部分被表皮組織中的大量細(xì)小顆粒(直徑與光波長(zhǎng)相當(dāng))反射出來(lái),而入射光中的紅黃部分則透過(guò)這個(gè)顆粒層、被真皮組織中的黑色素吸收所致。實(shí)際上,生物界中的結(jié)構(gòu)色主要形式有干涉(薄膜干涉和多層膜干涉)、衍射、散射、光子晶體結(jié)構(gòu)生色和無(wú)序結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的顏色等。也有色素顆粒形成的不同毛色的差異等,更有生物化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的化學(xué)色變化,以及化學(xué)物理色(色素結(jié)構(gòu)色或稱結(jié)合色)等。藍(lán)翠鳥(niǎo)和許多鸚鵡的藍(lán)色羽毛所呈之色與照射光的反射有關(guān),一些綠色或紫色基本是藍(lán)色成分結(jié)合適量黃色或紅色形成的,如鴿子頸部綠色和紫色的羽毛。綠色鳥(niǎo)羽中的黃色成分是由葉紅素控制的。光的散射、干涉等對(duì)鳥(niǎo)羽呈色同樣重要,如孔雀、蜂鳥(niǎo)羽毛絢麗的色彩,綠色和紫色都是由角蛋白上表皮的干涉效應(yīng)造成的。蟲(chóng)綠素、卟啉色素等生物色素制造紅色、橙色或黃色?兹肝灿鹧郯呱系挠鹈嵌S光子晶體結(jié)構(gòu),周期數(shù)目不同,呈色不同。美洲蜂鳥(niǎo)身上閃閃發(fā)亮的虹彩源自鳥(niǎo)翼不停拍動(dòng)使羽毛不斷的晃動(dòng),光的干涉作用和薄膜效果給人造成的視錯(cuò)覺(jué)。 所有的昆蟲(chóng)都含有細(xì)胞色素分子,一些在低氧環(huán)境中生活的昆蟲(chóng)也合成血紅蛋白。某些卟啉代謝中形成的黃色、綠色、紅色或褐色非金屬化合物系列成分被稱為膽色素(bilin)類(lèi),一般為綠色或者與蛋白質(zhì)結(jié)合后形成藍(lán)色的色蛋白。色蛋白可以與類(lèi)胡蘿卜素結(jié)合形成昆蟲(chóng)的許多綠色色素。黃色的類(lèi)胡蘿卜素常與藍(lán)色四吡咯色素結(jié)合,形成很多昆蟲(chóng)的綠色。在巴拿馬生活的一種龜甲蟲(chóng)charidotellaegregia,在受到外力刺激后,能將自己的顏色由綠色變成紅色,這種甲蟲(chóng)變色的機(jī)理是色素色和結(jié)構(gòu)色共同作用的結(jié)果。 巨嘴鳥(niǎo)擁有巨大的集合多種色彩的鳥(niǎo)喙,托哥巨嘴鳥(niǎo)的喙據(jù)說(shuō)是所有鳥(niǎo)中*光彩奪目的。黃鸝、蜂虎、咬鵑是色彩非常豐富的鳥(niǎo),雄性威爾遜極樂(lè)鳥(niǎo)有著與眾不同的里拉琴琴弦狀的尾羽。秘書(shū)鳥(niǎo)的腦袋后方長(zhǎng)有一長(zhǎng)排羽冠,每根羽冠就好像西方古代用的羽毛筆一樣。 本書(shū)簡(jiǎn)介: 天空為什么是藍(lán)色的?螢火蟲(chóng)的發(fā)光有什么特點(diǎn)?變色龍是如何實(shí)現(xiàn)變色的?植物園里的四季顏色為什么不同?動(dòng)物為什么會(huì)有保護(hù)色?......要想了解這些知識(shí),趕快加入本書(shū),書(shū)中講述了各種類(lèi)型動(dòng)植物、自然之色產(chǎn)生的原因或機(jī)理,闡述物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣決定和影響它們的色彩。內(nèi)容編排與選取上以各類(lèi)別的“顏色”為主線,力爭(zhēng)圖文并茂,通過(guò)深入淺出的講述,將難以理解的不同類(lèi)別的自然之色與無(wú)數(shù)引人入勝的具體色彩實(shí)例結(jié)合起來(lái),同時(shí)又將看似普通的顏色現(xiàn)象,歸納、總結(jié)出其深刻的“起源”。書(shū)中內(nèi)容對(duì)于讀者增加廣博的知識(shí),提高科學(xué)素養(yǎng)起到了非常好的促進(jìn)作用。 本書(shū)面對(duì)的讀者群體可以是青少年,也可以是化學(xué)、專(zhuān)業(yè)、美術(shù)、藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)等文理科通用,為開(kāi)設(shè)全校性公選課服務(wù),為社會(huì)各類(lèi)群體提供精神食糧。 作者簡(jiǎn)介: 涂華民,河北師大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,教授,主要從事無(wú)機(jī)化學(xué)本科和研究生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的講授,并從事無(wú)機(jī)化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科研工作,重點(diǎn)側(cè)重于新型功能材料與新能源方面的應(yīng)用研究,對(duì)于分子生物無(wú)機(jī)化學(xué)及譜學(xué)分析技術(shù)方面有一定的基礎(chǔ)。擔(dān)任《光譜實(shí)驗(yàn)室》雜志編委。目前在校開(kāi)設(shè)《顏色與化學(xué)》公開(kāi)課程,深受學(xué)生喜愛(ài)。 目錄: 第1章色彩世界 1.1顏色的定義 1.2顏色的命名 1.3顏色淺析 1.4食鹽之色 1.5多彩的水 1.6奇異溫泉 1.7冰雪呈色 1.8美麗礦石 1.8.1礦物的成分 1.8.2顏色 1.8.3紋理 1.8.4透明度 1.8.5莫氏硬度表 1.8.6礦石的形狀第1章色彩世界 1.1顏色的定義 1.2顏色的命名 1.3顏色淺析 1.4食鹽之色 1.5多彩的水 1.6奇異溫泉 1.7冰雪呈色 1.8美麗礦石 1.8.1礦物的成分 1.8.2顏色 1.8.3紋理 1.8.4透明度 1.8.5莫氏硬度表 1.8.6礦石的形狀 1.8.7巖相 1.8.8巖石的種類(lèi) 1.9多彩沙子 1.10五色土 1.11血液的顏色 1.12卵之形色 1.13全世界為什么都使用統(tǒng)一的交通信號(hào)燈呢? 第2章光的科學(xué) 2.1光的特性 2.2發(fā)光 2.2.1發(fā)光的認(rèn)知?dú)v史 2.2.2發(fā)光分類(lèi) 2.2.3化學(xué)發(fā)光 2.2.4生物發(fā)光 2.2.5蓄光型發(fā)光 2.2.6極光 2.2.7佛光 第3章光色無(wú)忌 3.1宇宙起源 3.2宇宙的組成 3.3認(rèn)識(shí)星體 3.4星體的形狀與呈色 3.5奧伯斯佯謬 3.6太陽(yáng) 3.7地球 3.8自然奇觀 3.8.1藍(lán)天白云 3.8.2日出日落 3.8.3彩虹 3.8.4煙 3.8.5海市蜃樓 3.8.6幻日 3.8.7華 3.8.8反日華和冕 3.8.9其它自然奇觀 第4章人在旅途 4.1童話世界九寨溝 4.2人間瑤池黃龍 4.3桂林山水甲天下 4.4彩云之南 4.5神秘的西藏 4.6大美新疆 4.7丹霞地貌 4.8澳大利亞波浪巖 4.9亞利桑那州的羚羊峽谷 4.10美國(guó)的石浪奇觀 4.11美國(guó)大峽谷 4.12會(huì)變色的巨石 第5章自然精靈 5.1動(dòng)物毛色簡(jiǎn)介 5.1.1毛發(fā)之形形色色 5.1.2動(dòng)物毛色的功能 5.1.3標(biāo)志色 5.1.4婚姻色 5.1.5魚(yú)類(lèi)奇妙的顏色 5.2動(dòng)物生存智慧 5.2.1警示色 5.2.2隱蔽色 5.2.3變色保護(hù) 5.2.4擬態(tài)保護(hù) 5.2.5防衛(wèi) 5.2.6攻擊 第6章植物呈色 6.1樹(shù)葉為什么會(huì)變色? 6.2藻類(lèi)植物 6.3彩葉植物 6.4植物“好色” 6.5花色嬌艷 6.6植物果實(shí)顏色的變化 6.7樹(shù)液之色 6.8樹(shù)木和木材的顏色 6.9捕蟲(chóng)植物 6.10奇特植物 6.11獨(dú)具特色的花 6.12奇特的果實(shí) 參考文獻(xiàn) 后記自然界中一些最美麗的現(xiàn)象起源于物質(zhì)微粒對(duì)光的散射,蔚藍(lán)的天空、霞光萬(wàn)道的朝陽(yáng)、紅彤彤的落日、變幻莫測(cè)的朵朵白云等即是很好的實(shí)例。當(dāng)太陽(yáng)光通過(guò)大氣層時(shí),大部分被空氣分子吸收,并立即從某些新的方向射出,見(jiàn)下圖。散射現(xiàn)象可以用水波對(duì)漂浮的輕小物體的作用來(lái)描述,當(dāng)一小塊石子被投入平靜的水面,產(chǎn)生的水波會(huì)使輕小的物體(如小軟木塞)隨水的波紋上下跳動(dòng)。光波也是以類(lèi)似的方式作用于空氣中的分子、細(xì)小的灰塵以及煙霧粒子。當(dāng)一行光波使分子或粒子產(chǎn)生振動(dòng)時(shí),波就可以在某些方向上再次發(fā)射。白色的陽(yáng)光中含有紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光,當(dāng)它們遇到分子或相當(dāng)于分子大小的微粒時(shí),不同顏色的光受到的散射的情況差異很大,即雖然都可以向各個(gè)方向散射,但散射的多少大不相同。山魈藍(lán)色的面部、人的藍(lán)眼睛等都是光散射的結(jié)果。 當(dāng)水蒸氣越積越多時(shí),云層越來(lái)越厚,如果云層太厚時(shí),白云大量吸收了太陽(yáng)光,透過(guò)云層的光強(qiáng)明顯減弱,于是就只能看到烏云了。云層加厚并擴(kuò)展開(kāi),形成黑云壓頂之勢(shì),則預(yù)示著暴風(fēng)雨既將來(lái)臨。如果沒(méi)有大氣,太陽(yáng)光得不到大氣中各種分子、微粒的散射,那么即使在白天,天空也是黑洞洞的,人們仰望天空,只能看到光輝奪目的太陽(yáng)懸掛在漆黑的背景中,這種景象正是宇航員航行時(shí)經(jīng)?吹降摹 天空呈現(xiàn)灰色為大氣污染的結(jié)果,灰塵和污染不僅使天空變成棕色和灰色,也能使天空變成灰藍(lán)色。霾是濃度較大、直徑很小的氣溶膠粒子對(duì)太陽(yáng)光散射造成的,透過(guò)霾層遠(yuǎn)望時(shí),猶如隔了一層有色的薄幕使物體染色,當(dāng)背景發(fā)暗時(shí),薄幕呈淺藍(lán)色;當(dāng)背景明亮?xí)r,薄幕呈淡黃色或紅色。 清晨,東方閃現(xiàn)出萬(wàn)道金光,紅彤彤的太陽(yáng)徐徐升起,大地處處充滿生機(jī)。黃昏,夕陽(yáng)西墜,霞光滿天,這與日出或日落時(shí)段太陽(yáng)光要穿過(guò)一層比太陽(yáng)高掛時(shí)更厚的大氣層有關(guān),因?yàn)楦嗟乃{(lán)色光線在到達(dá)觀測(cè)者的眼睛之前已經(jīng)被散射掉了,剩下主要包含紅光和橙光的太陽(yáng)光,所以此時(shí)的太陽(yáng)看起來(lái)呈紅色,周?chē)脑贫湟脖挥骋r得絢麗多彩。朝霞、晚霞不外乎是大氣分子、氣溶膠粒子和水汽凝成物等對(duì)太陽(yáng)光的折射所產(chǎn)生的色散、散射和衍射所造成的。霞的顏色和艷麗程度與大氣中的水分有關(guān),出現(xiàn)朝霞說(shuō)明大氣中的水汽和小水滴比較多,考慮到云層自東向西的移動(dòng),因此預(yù)示天氣變化將由晴天轉(zhuǎn)為陰雨;晚霞的出現(xiàn)表明含大量水汽的云層已經(jīng)移到西邊,故有“朝霞不出門(mén),晚霞行千里”的諺語(yǔ)。 黃龍的鈣華地貌最具特色,蓮臺(tái)飛瀑流淌在金黃色的鈣華堆積形成的蓮臺(tái)上,乳黃色鈣華塌陷形成的岸壁水流跌宕飛瀉,金沙鋪地,千層碧水走黃龍。黃龍南部山區(qū)主要由碳酸巖組成,鈣源十分豐富,溶有大量鈣質(zhì)的水在該區(qū)域流動(dòng)中,使大量析出鈣華成為可能。黃龍的鈣華池層層疊疊,逶迤而下,狀似梯田,最具代表性的是五彩池、爭(zhēng)艷池和迎賓池。產(chǎn)生原因是碳酸鈣飽和度和水深差異等導(dǎo)致水對(duì)光的吸收和反射差異,再加上池中生長(zhǎng)的藻類(lèi)顏色的不同,出現(xiàn)了池水五彩斑斕的現(xiàn)象。 中國(guó)南方多為紅土壤,這與土壤中含鐵較高有關(guān)。以云南東川紅土地為例,因云南東川高溫多雨,導(dǎo)致發(fā)育而成的紅色土壤中含鐵、鋁成分較多,有機(jī)質(zhì)少,酸性強(qiáng),土質(zhì)黏重。土壤里的鐵質(zhì)經(jīng)過(guò)氧化慢慢沉積下來(lái),逐漸形成了炫目的色彩。有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為云南東川紅土地是全世界除巴西里約熱內(nèi)盧外,最有氣勢(shì)的紅土地,其景象比巴西紅土地更為壯美,堪稱“色彩的盛宴”。當(dāng)一部分紅土地翻耕待種,另一部分紅土地已經(jīng)種上綠綠的青稞、或油菜和其它農(nóng)作物,不同季節(jié)、不同時(shí)間到來(lái),遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去,山川和原野呈現(xiàn)出一片片暗紅、紫紅、磚紅等不同的紅色,方圓數(shù)百里大大小小的山頭、山坡上,油菜花與洋芋花熱烈地綻放著,金色的麥浪在清涼的山風(fēng)下如碧浪般翻滾,一層綠,一層白,又一層紅,一層金,就像上天涂抹的色塊,色彩絢麗斑斕,襯以藍(lán)天、白云和那變幻莫測(cè)的光線,構(gòu)成了紅土地奇異壯觀的景色。 為什么火山熔巖多是黑色的? 火山巖漿主要是熔融狀硅酸鹽,SiO2含量一般在45~52%;鹕饺蹘r可分為堿性玄武巖,中性安山巖,酸性流紋巖,此外尚有三者之間的過(guò)渡類(lèi)型巖石。由于火山熔巖含有大量黑色的Fe3O4和FeO,因此火山熔巖多是黑色的。黑色的巖石在空氣中會(huì)慢慢氧化、風(fēng)化,其中的Fe3O4和FeO會(huì)轉(zhuǎn)化成紅色的Fe2O3,“丹霞地貌”就是這樣現(xiàn)出美麗紅色的。當(dāng)然,熔巖中若含有不同的呈色離子或組成、結(jié)構(gòu)不同等,也可能呈現(xiàn)出其它多種不同顏色來(lái)!
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