← 全部动画

A14 · 为什么海水是蓝的?不是反射天空

水的吸收光谱

播放提示

文字稿

很多人以为,海水的蓝是反射了天空。那好,这是一个阴天,那天的天色是灰的,可海水还是蓝的。这条视频,我们把这件事讲清楚。关键在于,水并不是完全透明的。

光在水里传播时,会被水分子一点点吸收。而重点是:水对红光的吸收,远比对蓝光强。同样走一段距离,红光损失得多得多。这是纯水的吸收光谱。

横轴是波长,纵轴是吸收的强弱。红光那一端,吸收明显抬高。蓝光那一端,低得多。两者相差一到两个数量级。

也就是说,红光在水里走不了多远。而蓝光能走得更远。所以,阳光射进海里,红光很快就被吃掉,剩下的蓝光能走得更远。这些蓝光在水里被散射。

其中一部分又回到水面,进入你的眼睛。你看到的是水筛出来的颜色。跟天上是什么样子,没有关系。这也是为什么,晴天阴天甚至晚上,海水看上去都还是蓝的,或者深色。

如果海水的颜色真的来自反射天空,那阴天它就该变灰,可它并没有变灰。还有一个更有意思的现象:如果你潜到水下十几米,割破手指,流出来的血是暗绿色的。这又是什么原因?因为红光已经在上面被吸收光了。

水下根本没有红光可以反射。没有红光,血自然红不起来。这也是水下摄影必须补红光的原因。顺便说,水越厚,蓝色越明显。

一杯水看不出来。一个游泳池就很清楚了。而更厚的冰,本身就呈现蓝色。同样是这个吸收机制在起作用。

所以记住这个结论:天空的蓝,来自大气的散射。海水的蓝,来自水的吸收。两个看起来一样的颜色,背后是完全不同的两套物理。下一条我们换个方向。

太空里到底有没有声音?