【科技故事】海水为什么是蓝色的
来源:SIGMARO|发布时间:2020年01月03日|浏览量:1615

 

最近又快春节了

这几天一直在思考年末旅游计划

网上搜索着大海、阳光、沙滩

 

搜着搜着突然开始思索一个问题

海是蓝色的!

海为什么是蓝色的?

 

关心水质问题的小编自然不会放过这个问题

于是打开某搜索引擎

 

然后,搜索出了一个人物

拉曼


嗯?有点耳熟这个小伙子是谁?

翻开了小学课本,找到了答案

 

有一艘航行在地中海海面的船上

一个小男孩跟小编有了同样的问题

海水为什么是蓝色的?

偶然路过的拉曼听到了这个问题

拉曼告诉孩子,海水是反映了天空的颜色啊

这个答案由科学巨人瑞利提出的

(他是瑞利散射的提出者)

但是,拉曼转念一想,觉得此事并不简单

 

拉曼开始了探索之路

 

他用几个尼科尔棱镜观察海面的反射光线

在成功消除来自天空的蓝光后

他惊奇地发现,海水比天空更蓝!

然后他用光栅分析海水的颜色

发现海水的颜色并不是天空反射的

而是海水本身的一种性质

小学课本上的故事就此结束

 

但是这对拉曼来说完全不够


 

就这样,拉曼开始探索光散射的规律

当时大多人都觉得他在挑刺

但拉曼觉得自己是对的

并全力研究光经过固体、液体和气体等物质发生的

散射现象

他反复改变光源、透镜、检测器等进行验证

 

终于他发现在分光镜中蓝光和绿光的区域里

有两根以上的尖锐亮线

每一条入射谱线都有相应的变散射线

一般情况,变散射线的频率比入射线低

偶尔也观察到比入射线频率高的散射线

但强度更弱些

 

就这样震惊世界的拉曼散射诞生了!

拉曼也因此获得了1930年诺贝尔物理学奖

 

虽然拉曼证明了海蓝是反射天蓝的假说是错误

但是拉曼现象可与海水为什么是蓝色关系不大哟

拉曼散射的强度大概只占整个散射光(瑞利散射等)的0.01%

而瑞利散射又只占入射光强度的0.1%

可想而知拉曼光谱的信号是非常弱的

但拉曼谱线有一个重要的特点

即拉曼谱线由分子振动决定,与入射光频率无关

 

所以

拉曼效应在研究分子结构中发挥了重要

作用希玛诺的SWF-02型水质在线监测仪也利用了拉曼散射

对与入射光频率不同的散射光谱进行分析

得到分子振动、转动方面信息

从而对水中物质的结构有了更准确的了解

使希玛诺的多源光谱融合技术得以实现水质参数的高精度测量

也使希玛诺的产品走到河湖长制的第一线

帮助各级河湖长吹响科学治水的冲锋号

 

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