文章来自“科学大院”公众号

上期我们讲到了天空的颜色《为什么天蓝云白夕阳红？》后，后台的问题如下：

今天，我们就为大家回答这些问题！

为什么天空不是红色或紫色？

1 问：“蓝天”和“夕阳红”是否自相矛盾？蓝天出现是因为蓝光散射多故天呈蓝色，但在“夕阳”部分又说大部分蓝光被散射掉了，所以天是红色的？

答：看上去这像是悖论，实际上并不矛盾。天空的蓝色主要来自我们的眼睛接收到散射的蓝光，而夕阳的红色主要来自从太阳直射过来的红光，晚霞也因为反射太阳光而呈现红色，夕阳附近的天空仍然是昏暗的蓝色。

2 问：紫光波长更短，为什么天空不是紫色的呢？

答：一方面，在太阳光里，紫色波段的光本来就比蓝色波段的少得多。另一方面，因为当散射光穿过空气时，也会被空气吸收，波长很短的紫光虽然在穿过空气时散射很强烈，但同时它们也被空气强烈吸收，阳光到达地面时，所剩的紫光的散射并不多。所以我们目睹的天空大致就是光谱中的蓝色了。

我们从地面上看天空是蓝色的，要是在飞机上往外看天空，天就更蓝了；如果乘坐宇宙飞船到更高的地方看天空，天空会呈现出暗紫色，这就是被大气层挡在门外、尚未被吸收、被散射的紫光。

3 问：光穿过云层看到光柱是丁达尔效应。是吗？

答：是的，当一束光线透过胶体，从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的通路，这种现象叫丁达尔现象。云是小水滴散布在空气中所形成的一种体系，水滴的尺寸达到胶体微粒的大小，所以光穿过云层看到的光柱是一种丁达尔效应。

4 问：区别溶液和胶体的最主要的方法就是丁达尔效应，似乎蔗糖溶液也有？

答：在室温（20℃）下，100克水可以溶解209克蔗糖，由于浓度太高，饱和蔗糖溶液中的蔗糖分子开始结晶，分散在溶液里面。蔗糖晶粒比水分子大得多，所以光路上的散射光也强得多，能够被我们肉眼看到。但是，在稀释的蔗糖溶液射入一束光，我们是看不到光亮的通路的，因为稀释蔗糖溶液中几乎没有蔗糖结晶。

而室温下淀粉是不溶于水的，视频中的淀粉溶液是淀粉分子散布在水中的状态，静置一段时间以后淀粉会沉淀下来。所以稀释淀粉溶液其实是一种悬浊液，而淀粉悬浊液稍浓一点就没有光亮的通路了。

丁达尔效应的确是胶体分散系的一个特殊性质，但是，这个效应并不是胶体所特有的现象。所以，视频中的蔗糖溶液和淀粉溶液虽然不是我们所说的胶体，但也能产生丁达尔效应。

作者单位：中国科学院上海光学精密机械研究所

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