Vim Li Cas Lub Ntuj Thiaj Xiav: Kev Tshawb Fawb tob tob
Txij li thaum yau los, peb coob leej ntau tus tau xav paub tias vim li cas lub ntuj xiav. Nws yog ib lo lus nug uas tau ua rau tib neeg xav paub ntau pua xyoo, thiab yog ib lo lus nug uas sib xyaw kev tshawb fawb nrog kev sau paj huam. Txawm hais tias nws yog qhov xwm txheej txhua hnub, kev nkag siab tias vim li cas lub ntuj zoo li xiav yuav tsum tau nkag mus rau hauv lub ntiaj teb zoo nkauj ntawm physics thiab atmospheric science. Tsab xov xwm no tshawb nrhiav cov lus piav qhia txog kev tshawb fawb tom qab qhov xwm txheej thiab muab kev nkag siab dav dav txog vim li cas peb lub ntuj xiav.
Rayleigh Scattering: Qhov Ua Rau Tseem Ceeb
Qhov laj thawj tseem ceeb ua rau lub ntuj zoo li xiav yog vim lub tswv yim hu ua Rayleigh scattering. Lub npe no yog los ntawm tus kws tshawb fawb Askiv Lord Rayleigh, uas tau piav qhia txog qhov kev scattering no hauv xyoo pua 19th, nws hais txog kev scattering ntawm lub teeb los ntawm cov khoom me me dua li qhov wavelength ntawm lub teeb. Tab sis cia peb piav qhia ntxiv.
Qhov Xwm Txheej ntawm Lub Teeb
Ua ntej, nws yog ib qho tseem ceeb kom nkag siab tias lub hnub ci, lossis lub teeb dawb, muaj ntau yam xim, txhua tus muaj qhov sib txawv ntawm qhov ntev. Thaum lub hnub ci nkag mus rau hauv lub ntiaj teb huab cua, nws ntsib cov molecule thiab cov khoom me me. Thaum cov xim uas muaj qhov ntev dua, xws li liab, txiv kab ntxwv, thiab daj, feem ntau hla dhau lub huab cua ncaj qha dua, cov qhov luv dua (xiav thiab ntshav) yooj yim nqus thiab tom qab ntawd tawg mus rau ntau qhov kev taw qhia los ntawm cov pa roj thiab cov khoom me me hauv huab cua.
Vim li cas Xiav thiaj li tseem ceeb
Txawm hais tias lub teeb xiav tawg ntau dua li lub teeb xiav vim nws qhov wavelength luv dua, peb lub qhov muag tsis tshua muaj kev cuam tshuam rau xim xiav. Tsis tas li ntawd, ib feem loj ntawm lub teeb xiav raug nqus los ntawm txheej ozone siab hauv lub ntiaj teb huab cua. Yog li ntawd, lub teeb xiav tawg ntau dua rau txhua qhov kev taw qhia, ua rau lub ntuj zoo li xiav rau peb lub qhov muag.
Lub Luag Haujlwm ntawm Huab Cua
Qhov sib xyaw thiab tuab ntawm lub ntiaj teb huab cua ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv cov txheej txheem tawg. Peb lub huab cua feem ntau yog tsim los ntawm cov pa roj nitrogen thiab oxygen, nrog rau cov pa roj me me. Cov pa roj no yog qhov loj me kom tawg lub teeb luv luv (xiav thiab ntshav) tau zoo dua li cov teeb ntev dua (liab thiab txiv kab ntxwv).
Qhov tuab ntawm huab cua kuj ua rau muaj kev hloov pauv xim uas peb pom. Qhov tuab no sib txawv raws li lub kaum sab xis ntawm lub hnub. Piv txwv li, thaum lub hnub tuaj thiab hnub poob, lub hnub lub teeb yuav tsum hla dhau qhov tuab ntawm huab cua, uas ua rau cov wavelengths luv luv tawm ntawm kab ntawm qhov pom thiab tso cai rau cov wavelengths ntev dua (liab thiab txiv kab ntxwv) kom kov yeej, ua rau lub ntuj nws cov xim zoo nkauj thaum kaj ntug thiab tsaus ntuj.
Kev Pom ntawm Tib Neeg
Peb txoj kev pom xim yog lwm yam uas ua rau peb pom lub ntuj xiav. Tib neeg lub qhov muag muaj cov qe ntshav dawb uas rhiab rau ntau yam xim ntawm lub teeb: liab, ntsuab, thiab xiav. Thaum lub teeb tawg thoob plaws hauv huab cua, lub teeb xiav ntaus peb lub retina ntau zaus dua, ua rau cov qe ntshav dawb rhiab rau xiav. Ntxiv mus, raws li tau hais ua ntej, txawm hais tias lub teeb violet muaj nyob, peb lub qhov muag tsis tshua rhiab rau nws, thiab cov qe ntshav dawb kuj teb rau violet, ua rau lub ntsej muag xiav zoo nkauj dua.
Lwm Yam Uas Cuam Tshuam Rau Xim Ntuj
Thaum Rayleigh scattering piav qhia txog qhov tseem ceeb ntawm xiav hue, ntau lwm yam tseem ceeb tuaj yeem cuam tshuam rau xim ntuj:
– Cov pa phem thiab cov pa phem: Cov khoom me me los ntawm kev tawg ntawm roob hluav taws, hluav taws kub hnyiab, thiab tib neeg tej haujlwm tuaj yeem ua rau lub teeb tawg sib txawv. Cov khoom loj dua tawg txhua qhov wavelengths ntawm lub teeb, feem ntau ua rau lub ntuj zoo li dawb lossis grey, uas hu ua Mie scattering.
- Cov Dej Ntswg thiab Cov Pob Zeb Dej Khov: Cov huab thiab lwm yam dej nag ua rau lub teeb tawg ua ntau txoj kev sib txawv, ua rau muaj kev hloov pauv ntawm cov xim ntuj uas peb pom nyob rau hauv cov huab cua sib txawv.
– Qhov Siab thiab Qhov Chaw Nyob: Cov cheeb tsam siab tuaj yeem tshwm sim xiav tob dua vim yog huab cua nyias dua, uas txo qhov kev tawg ntawm lwm qhov wavelengths. Ib yam li ntawd, cov cheeb tsam uas muaj kuab paug tsawg dua muaj cov ntuj uas pom tseeb dua thiab xiav dua.
Kev Nkag Siab Txog Keeb Kwm
Qhov zoo kawg nkaus, kev tshawb nrhiav kom nkag siab tias vim li cas lub ntuj xiav muaj keeb kwm nplua nuj. Cov neeg Greek thaum ub tau xav txog qhov xwm txheej ntawm lub ntuj xim, thiab cov neeg zoo li Leonardo da Vinci thiab Isaac Newton tau ua rau peb nkag siab txog lub teeb thiab xim. Txawm li cas los xij, nws tsis yog txog rau xyoo pua 19th uas Lord Rayleigh txoj haujlwm tau muab cov lus piav qhia txog kev tshawb fawb.
Kev Zoo Nkauj ntawm Lub Ntuj Xiav
Ntxiv rau nws cov lus piav qhia txog kev tshawb fawb, lub ntuj xiav muaj lub ntsiab lus zoo nkauj thiab kev xav rau ntau tus neeg. Lub ntuj xiav ntshiab feem ntau cuam tshuam nrog huab cua zoo, kev thaj yeeb, thiab kev qhib siab thiab kev ywj pheej. Nws tau tshoov siab rau ntau yam duab kos duab, ntawv nyeem, thiab suab paj nruag thoob plaws keeb kwm tib neeg.
xaus
Hauv kev xaus lus, xim xiav ntawm lub ntuj yog qhov tshwm sim ntawm Rayleigh scattering, qhov twg cov wavelengths luv dua ntawm lub teeb (xiav) raug tawg zoo dua los ntawm cov molecules hauv lub ntiaj teb huab cua. Qhov xwm txheej no, ua ke nrog peb lub qhov muag qhov rhiab heev rau lub teeb xiav, tsim cov ntaub thaiv xiav zoo nkauj uas peb pom thaum hnub ci. Ntau yam tseem ceeb, suav nrog cov huab cua sib xyaw, tib neeg pom, thiab cov xwm txheej ib puag ncig, txhua tus ua lub luag haujlwm hauv qhov xwm txheej txhua hnub tab sis zoo kawg no.
Kev nkag siab txog vim li cas lub ntuj xiav tsis yog tsuas yog ua rau muaj kev xav paub xwb tab sis kuj qhia txog kev sib cuam tshuam ntawm lub teeb thiab cov khoom. Nws yog ib qho pov thawj rau qhov zoo nkauj thiab qhov nyuaj ntawm lub ntiaj teb ntuj, ib qho kev ceeb toom tias txawm tias qhov kev paub dhau los feem ntau yog txhawb nqa los ntawm cov ntsiab cai tshawb fawb zoo kawg. Yog li, lub sijhawm tom ntej koj saib lub ntuj xiav ntshiab, koj yuav paub ntau ntxiv txog cov txheej txheem zoo kawg uas ua rau nws yog li ntawd.
