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李白没眼花,原来真的会“生紫烟”
文章字数:912
  近日,多个网友拍摄到奇妙一幕:阳光照射熏香的烟雾,出现梦幻的紫色。这幕“生紫烟”景象是千多年前“诗仙”李白诗句“日照香炉生紫烟”(《望庐山瀑布》)的生动体现,其实,此诗是李白细心观察后所写,诗中“生紫烟”景象不但合乎科学事实,还有深刻的文化内涵。要解释这一切,得先从光的传播说起。
  瑞利散射 蓝色天空
  学过初中物理的人都知道,太阳光通过同种均匀介质时沿直线传播,反之传播方向就会发生改变。由此,太阳光进入成分复杂且不均匀的大气层后,会跟空气分子、尘埃、气溶胶等介质相撞,从而产生散射。
  太阳光在大气层中的散射分为两种情况:当它遇到直径比太阳光波长小的空气分子时,会进行选择性散射,其散射强度与波长相关,这种散射叫分子散射。分子散射里,散射强度和光波长的四次方成反比关系。换言之,光的波长越短,散射越强,反之亦然。这个规律是二十世纪初英国物理学家瑞利发现的,所以分子散射又叫瑞利散射。
  瑞利散射可以让天空呈现出不同的颜色。由于瑞利散射的影响,太阳光经过大气层时,其中的红光由于波长较长,散射较少,因此穿透力更强,通常能够穿透大气抵达地面;而紫光和蓝光由于波长较短,散射较多,穿透力很弱。秋高气爽或雨过天晴,大气中的尘埃和气溶胶较少,阳光在大气分子强烈的瑞利散射下,蓝光和紫光散射到四周甚至布满天空,而人眼对蓝色更加敏感,对紫色感觉次之,所以天空看起来呈蔚蓝色。
  诗中原由 据实分析
  瑞利散射让天空看起来很蓝,这种现象是否与“日照香炉生紫烟”有关呢?
  这得结合《望庐山瀑布》所描述的景象来解释。诗中的“香炉”是指庐山西北的香炉峰,因峰顶尖而圆,形似巨大的香炉而得名。清晨时分,在金色阳光的照耀下,香炉峰升起阵阵紫霞,如同烟雾一般,甚是美观。
  由此可得出以下三条结论:一是“紫烟”不是烟,而是紫色的光霞,与网友拍摄的熏香紫烟如出一辙;二是当天天气很好,少云少雾,空气中颗粒状介质少,所以发生的是瑞利散射,如果当天有雾或多云,空气中有较多较大的颗粒状介质,那么阳光会因米氏散射呈现出白色,诗句也只能是“日照香炉生白烟”;三是由于香炉峰高耸入云,地形复杂,气流易形成涡旋或湍流,阳光照进它们时,不断产生散射,紫烟效果进一步加强,容易被人观察到。
  (魏德勇)

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