為什麼夜間水體的顏色比道路淺
❶ 水的深度和顏色的關系
如果只考慮瑞利散射的作用,我們從水面上應該是看到了不同深度水體散射所造成的疊加效果:當水的深度較淺的時候,水呈現藍色。當水的深度加深之後,水仍然呈現藍色,但嚴格來說藍的程度應該是減弱了,因為深層的水不如淺層的水那麼藍。考慮到深層的水所呈現散射光的強度也會減弱,所以對總體疊加效果的影響很小,我們可能不會看出來水的藍色的程度減弱。但至少,隨著水深度的增加,水的藍色程度不應該是加強的。
這與我們實際所觀察到的水的藍色程度隨水的深度增加而增加的現象不符!
所以,我認為在「水的藍色程度隨深度增加而增加」這個現象中,起主要作用的應是水對可見光的吸收(absorption)。由於水是透明的,所以水對可見光的吸收作用很小,小到對於少量水可以忽略不計。然而,水對可見光的吸收度卻是隨波長不同而不同的。當水體的量級達到如海洋般巨大時,水的光吸收作用就顯現出來了——水在可見光波長范圍內的吸收光譜也就起作用了。
考慮光吸收後,入射光隨深度增加時,越來越多的長波長光被水吸收,所以光會變得越來越藍。這種由於短波長光的比例逐步增加,而且增加程度與波長成反比而造成的「越來越藍」,更准確地描述應該是像藍墨水加入水之後那種幽冷的青藍——可以用「畫圖」或者「Microsoft Office」裡面的調色板自己逐步降低紅色和綠色的比例(讓紅色的比例降低得更多、更快)試試。由於入射光中短波長光的比例隨著水深度的增加而增加,所以被深層散射顆粒散射的光的短波長比例也是在逐步增加的。因此,單看散射光,是隨著水的深度的增加而「越來越藍」。同時,散射光在穿過其上方的水體,進入到觀察者眼睛的過程中,也會進一步被吸收其中的長波長部分,因此會進一步變藍。
綜上所述,水呈現藍色,瑞利散射和水在可見光波長范圍內的吸收光譜都起正面作用。而水的藍色的程度隨水的深度增加而增加,則是水在可見光波長范圍內的吸收光譜起正面作用;而瑞利散射起一點點負面作用——顯然,從我們觀察到的現象看,水的光吸收作用最終佔了主導。
❷ 遙感問題: 1.熱紅外遙感上為什麼水體白天是暗色調,夜晚是亮色調道
熱紅外遙感( infrared remote sensing )是指感測器工作波段限於紅外波段范圍之內的遙感。探測波段一般在0.76-1000微米之間。是應用紅外遙感器(如紅外攝影機、紅外掃描儀)探測遠距離外的植被等地物所反射或輻射紅外特性差異的信息,以確定地面物體性質、狀態和變化規律的遙感技術。
原理是高溫點在中紅外波段的輻射能量比熱紅外波段大,中紅外比熱紅外對高溫點的反映更敏感,所以溫度高的物體的輻射反映在圖像上就是高亮,而低溫物體則是灰暗色調。
水體因為其比熱較大,溫度變化比較慢,白天水體升溫較小,夜晚降溫較慢,所以表現為白天水體為暗色調,夜晚反而是亮色調。
道路比熱小,白天溫度高,夜晚溫度小,所以表現則是白天為亮色調,夜晚是暗色調。
傳熱性,即導熱性,是物質傳導熱量的性能。一般說導電性好的材料,其導熱性也好。若某些零件在使用中需要大量吸熱或散熱時,則要用導熱性好的材料。如凝汽器中的冷卻水管常用導熱性好的銅合金製造,以提高冷卻效果。
導熱性能好的物體,往往吸熱快,散熱也快。其大小用熱導系數來衡量,熱導系數定義:物體上下表面溫度相差1℃時,單位時間內通過導體橫截面的熱量。符號:λ ,單位:W/(m·K)
比熱容(Specific Heat Capacity,符號c),簡稱比熱,亦稱比熱容量,是熱力學中常用的一個物理量,表示物體吸熱或散熱能力。比熱容越大,物體的吸熱或散熱能力越強。它指單位質量的某種物質升高或下降單位溫度所吸收或放出的熱量。其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J/( kg · K )],即令1公斤的物質的溫度上升1開爾文所需的能量。根據此定理,最基本便可得出以下公式:
當比熱容越大,該物質便需要更多熱能加熱。以水和油為例,水和油的比熱容分別約為4200 J/(kg·K)和2000 J/(kg·K),即把水加熱的熱能比油多出約一倍。若以相同的熱能分別把水和油加熱的話,油的溫升將比水的溫升大。
雷達之所以不能接受到光滑地表的回波,是因為雷達波在光滑地表被反射,而不是被散射的原因,所以接受不到回波。
❸ 水體為什麼會呈現不同的顏色
1.水體內含化學物質不同。
2.在化學成分不變的情況下,水體呈現不同顏色的原因是因為光學的
散射與拆射造成,光在經過水體時產生散射、折射現象,再加上不同
顏色的光在經過水體時產生的能耗也不相同。當水體深度越大,這種
能耗的區別就越明顯。也就相當於紅黃藍的比例變化而產生出不同的
顏色了。
湖水海水之類的變化:一個原因是因為化學成份的差異。另一個原因就是:水底並沒有光源,而我們眼睛看到的都是水面的光射進去後經過水份子的反射、散射、折射、能量損耗的過程才回到我們的眼睛,等於在原有的紅黃藍比例上加上黑色,水越深,黑色占的比例越大,所以水越深顏色越深。 這個跟美術里的配色原理相同!