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極光是什麼顏色的 極光是哪種顏色的

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導語:極光的顏色雖然看上去無比絢爛,但其實它就是電離輻射,極光越是多姿多彩就說明電離輻射越強。小編有些朋友沒見過極光,所以想來好好了解一下,極光是什麼顏色的?極光是哪種顏色的?下面請大家跟隨小編的步伐,一起來了解下吧。

極光是什麼顏色的

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極光

極光是彩色的。極光在不同的環境、不同的氣候、不同的時間會呈現多種色彩的變幻,科學家發現,極光呈現的顏色是由以下四個因素決定的:(1)入射粒子的能量;(2)大氣中的原子和分子在不同高度的分佈狀況;(3)大氣中原子和分子本身的特性;(4)大氣的密度不均勻,基本上越接近地表密度越高。

入射粒子的能量高低決定了粒子能夠衝入大氣的深度,因此決定了極光產生的高度;而大氣成分隨高度的變化決定了入射粒子可能會撞擊到哪種原子或分子,因此決定了可能發出的極光波長。此外,大氣粒子本身的特性也很重要,這些特性直接決定所發出光的顏色。

另外,大氣密度也會影響極光的顏色。由於高層大氣密度較低,發光的過程不會受到原子和分子彼此碰撞的干擾。不過,距離地表越近,大氣密度越高,分子之間的撞擊較爲頻繁,這會使得某些波長的光不容易產生。

決定極光顏色的主要因素之一,就是不同種類分子在大氣中的垂直分佈狀況。接近地表處,大氣的組成十分均勻,78%是氮分子,21%氧分子,這樣的組成直到高度約100公里爲止都是如此。在更高之處,來自太陽的高能紫外線會將大氣分子分解成原子,不同種類的原子受到重力影響而產生不同的分佈,較輕的原子會分佈在上層。

極光是什麼顏色的 極光是哪種顏色的 第2張

極光顏色

極光主要有哪些顏色

紅色:在最高海拔處,以原子氧爲主,受激發的原子氧(O)躍遷時常發射波長爲630納米的光(紅色);由於原子氧濃度很低,而人眼對這個波長的光的靈敏度低,所以只有在太陽活動很強烈的時期,夜晚出現這種顏色的極光才容易看到。

綠色:海拔高度較低時,粒子碰撞頻繁,抑制了紅光的這種過程,以綠色光(557.7納米)爲主。受激發的分子氮(N2)透過碰撞將能量傳遞給氧原子(O),然後氧原子輻射綠色波長的光。

粉紅色或黃色:由綠光和紅光的過程按一定比例混合,共同作用而成。

藍色:海拔較低的地方分子氮和分子氮的離子在某些極光過程中佔據主導地位,其中428納米波長的光(藍色)的發射又是主要的。

由於紅色、綠色和藍色是顏色加性合成的主要顏色,所以這些過程結合之下理論上幾乎任何顏色的極光都有可能出現,不過以上幾個顏色是主要的。另外,極光也包含紅外線和紫外線,不過它們都不是我們的肉眼能夠識別的了。

極光是什麼顏色的 極光是哪種顏色的 第3張

極光產生

極光的產生原理

極光是地球周圍的一種大規模放電的過程。來自太陽的帶電粒子到達地球附近,地球磁場迫使其中一部分沿着磁場線(Field line)集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時,與大氣中的原子和分子碰撞並激發,產生光芒,形成極光。經常出現的地方是在南北緯度67度附近的兩個環帶狀區域內,阿拉斯加的費爾班(Fairbanks)一年之中有超過200天的極光現象,因此被稱爲“北極光首都”。所以極光只能在地球的南北極被看見。