※ [本文转录自 Gossiping 看板 #1TGRY6pP ] 作者: jfsu (水精灵) 标题: Re: [问卦] 为什麽海水是蓝的？ 时间: Wed Jul 31 23:49:22 2019 ※ 引述《ShenVen5566 (三代自耕农)》之铭言： : 小弟我文组 : 从小一直想不透为什麽海水是蓝的 : 以前问过我们老师 : 他跟我说因为天空是蓝的 : 所以把海水也照蓝的 : 有听过这解释的朋友可以打个+1吗 : 但我还是觉得很奇怪 : 真的是因为天空是蓝的所以把海水照蓝的吗？ : 还是我们老师在唬烂我 : 有没有理工大大能替我解释呢？ 常言道：「蓝色的大海」，但大海为何是蓝的？（当然也有其他颜色。） 底下让我们来谈谈这位解释这个问题的老兄，他更因此获得诺贝尔奖唷！ 强德拉塞卡拉‧文卡塔‧拉曼(Raman, Sir Chandrasekhara Venkata, 1888.11.7～ 1970.10)，印度物理学家。 先撇去他的求学时期，我们将场景拉到地中海上，一艘从英国开出朝向印度孟买的客船， 一位印度母亲正带着八九岁的小男孩，（我们先假设一下他的名字叫『小明』）， 在甲板上对话着： 小明指着甲板问妈妈：「为什麽地上湿湿的？」 妈妈说：「因为天在哭...。」 小明：「为什麽你在哭呢？」 妈妈说：「因为隔壁的王伯伯死了...。」 站在这对母子身旁的拉曼听到这段对话之後，不禁用着怜悯的眼神看着眼前的小男孩。 唉～如果爱是一道光，那一定是RGB(0,255,0) 对於母亲的回答，小明不懂，但拉曼懂。 小明又问：「妈妈，为什麽大海是蓝色的呢？」 一时语塞的妈妈连忙将向拉曼求救：「乖…去问隔壁的怪叔叔！」 拉曼一听，随即转过头，先是瞪了那位母亲一眼接着亲切地对小明说： 「海水所呈现蓝色是因为它反射了天空的颜色！」 小明哦地一声点点头，将视线又转向地中海耀眼的蔚蓝海水。 拉曼的回答其实是引用瑞立爵士（Lord Rayleigh，英国物理学家，因发现惰性气体而 获得1904年诺贝尔奖）解释过天空的蓝色是因为光线与大气中分子的弹性散射所造成的， 也就是，海洋的蓝色只是天空的反射而已，但拉曼认为这值得商榷。 ps. 当时33岁的拉曼是代表印度加尔各答大学出席在英国牛津召开的大学会议。他主要 研究的是光学和声学。4年前的他被聘为加尔各答大学的巴里特物理讲座教授 （Palit Chair of Physics）。为了要接教授的职位，他必须离开名声好且高薪的 文官工作，但他也终於能完全奉献心力於科学上。 他边踱步边沉思，在回到自己的房间後，立刻拿出一个约口袋大小的分光仪和棱镜， 来检查海水，终於确信水分子就像气体分子一样，也可以将光散射，所以他一抵达孟买 港口，就马上投稿一篇快报式论文到《自然》（Nature）期刊。 隔年，他在《英国皇家学会会报》上发表了一篇论文，他证明了水分子对光线的散射使 海水显出颜色的机制与大气分子散射阳光而使天空呈现蓝色的机制完全相同。 其实海水呈现蓝色和天空呈现蓝色的理论很相似，都与光在分子间的散射有关。 光经过物质会发生吸收、折射、反射和散射等现象。海水呈现蓝色的因素有很多， 部分是它会反射了天空的颜色，一部分是水分子或是水中悬浮物对光的散射的影响， 不过它的机制是很复杂的。 他从研究海水蓝色的普通常识出发，进而深入到分子与可见光相互作用。 先说明一下，在20世纪初期，德国科学家普朗克提出量子论，爱因斯坦更是大胆地指出 光量子的概念，这些让大家了解到光的粒子性。1922年，康普顿（Arthur Compton， 1927年获得诺贝尔奖）发现，X射线在和电子非弹性碰撞後，会损失能量，因此波长会 变长。1929年，海森堡曾预言光也存在类似的粒子效应。 早在海森堡之前，拉曼相信类似康普顿效应的情形也可被证明出会出现在可见光与分子 的非弹性散射上。 1928年2月，拉曼将研究成果寄到《自然》（Nature）杂志，标题为〈一个二次辐射的新 类型〉，在论文中他们描述所检查过的60种不同的普通液体，在所有液体中都观察到些许 程度的光散射效应，它对量子理论提供了另一种确认，在分子振动与旋转的研究方面 很有用。 後来人们为了纪念他，把这种效应称为『拉曼效应。』 在短短几年间，化学家就都用拉曼光谱学做为化学分析之用。 1930年拉曼因此获得了诺贝尔物理奖，这是印度第一人也是亚洲第一次被授予这个奖项。 4年之後，拉曼发起创立了印度科学院，他是院长兼任物理部主任。 在科学院大楼竣工时，他望着一台台崭新的实验设备与窗明几净的实验室，内心激动 不已。在大家的簇拥下，他站上讲台，看着底下欢呼的人群，缓缓地说： 十年以前，穆柯伊爵士跟我在此讨论如何提升印度的科学研究，当时我说， 「欧美能办得到的事情，印度人也能办到。」 十年过去了，与我志同者仍为此奔走不已。 我从他乡漂泊重临，印度的科学研究，於我而言，不可同日而语。 今天，再道印度的科学研究是否能超英赶美， 我会说： 『Yes We can！』 语毕，底下的群众欢声雷动，而拉曼的眼眶早已分不清是汗水还是泪水！ 『拉曼大人让印度兴奋啦！ go to DMI ！ go to DMI ！』 每个人口中不断地重覆这句口号。 拉曼注视着一位前来上花的小男孩，从他稚嫩的脸上似乎映射出在地中海轮船上的 那位父不详的小明。 一直以来，拉曼积极倡导并参加印度国内科学机构的建设，他创立了印度科学会议， 也创办了印度物理杂志，他不仅开拓了印度物理研究的新里程，更培养了一大批 科学人才，像萨哈(Saha Meghnael, 1893-1956）与玻色(Satyendra Nath Bose, 1894-1974〉。他在晚年更是转向晶格力学与人体生理机制的研究。 1970年10月，这位伟大的印度物理学家与世长辞，在他谢世前夕，他还在向听觉理论 领域前进着… 在印度加尔各答的海边，似乎流传着这样一个故事... 女孩：「呵呵呵~来追我啊！」 男孩：「呵呵呵~小北鼻，不要跑那麽快，小心跌倒啊！」 才说着当下，女孩一不注意，噗啾一声，被窜出的螃蟹给绊倒了。 她呆望着这只被踩扁的可怜小生物，无法瞑目的眼睛正注视着前方湛蓝的海水。 男孩赶紧趋前扶起女孩，深情款款地注视着说： 『我...我可以没有你，但你绝对不能没有健康… 你听过安X吗？ 』 『不，我只听过拉曼！ 』女孩斩钉截铁地回答。 於是女孩开始讲述蓝色大海的故事，讲述着过去的科学故事… 因为她相信，或许有一天，眼前的大男孩可能会变成未来的拉曼 Ps.为了纪念拉曼和他的发现，印度将每年的2月28日订为国家科学日，以兹庆祝。 参考 & 改编： 1.物理双月刊 33卷1期 发现拉曼散射 2.科学五千年 8 3.Wiki pedia 4.十月围城 -- 对流血一周仍然不死的生物千万不能大意……。 --

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