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新濠影汇线上娱乐:极光的绚丽色彩从何而来?小小粒子有贡献

时间:2019/7/21 13:27:36   作者:   来源:   阅读:11   评论:0
内容摘要:是单次在太空滞留时间最长的女性。近日,她在社交媒体公布的一张照片受到颇多关注——在国际空间站上拍摄的星轨照片。这并非克里斯蒂娜·H·科赫第一次公布在空间站创作的摄影作品。今年6月,她在国际空间站拍摄的极光照片也吸粉无数。  极光通常出现在地球南北两极附近地区夜...
        是单次在太空滞留时间最长的女性。近日,她在社交媒体公布的一张照片受到颇多关注——在国际空间站上拍摄的星轨照片。这并非克里斯蒂娜·H·科赫第一次公布在空间站创作的摄影作品。今年6月,她在国际空间站拍摄的极光照片也吸粉无数。
  极光通常出现在地球南北两极附近地区夜间的高空中。它自古就因为绚丽多彩而被留意、观察和记录。克里斯蒂娜·H·科赫拍摄的极光照片呈现出绿色的光芒。人们也曾观测到红色、蓝色等其他颜色的极光,甚至同时夹杂不同的颜色。
  那么,极光为什么会有不同的颜色?不同的颜色背后又是什么不同的物理过程?
  高空微观粒子的能量跃迁游戏
  通常认为,极光是太空(太阳风或地球磁层)中的高能带电粒子进入极区附近的高层大气引发的自然现象。它因为集中出现在两极附近被称为极光。出现在南极的被称为南极光,出现在北极的被称为北极光。极光常常呈带状、弧状、幕状、放射状。这些形状有时稳定,有时连续在变化。
  近代的量子力学认为,微观粒子的能量常常是一份一份的,也就是“量子”,而不是连续变化的。按照量子力学基本原理,分子按其内部运动状态的不同,可处于不同的能态,每一能态具有一定的能量。能量最低的态称为基态,能量高于基态的称为激发态。它们构成分子内部的各能级,高能量的激发态可跃迁到较低的能态,能量较低的能态也可吸收一定的能量跃迁到能量较高的激发态。电子激发态与基态之间出现跃迁,就会有吸收或发射特定波长的光,产生分子的电子光谱,分别对应着吸收光谱和发射光谱。
  一言以蔽之,分子(也包括原子等)可以吸收或发射特定波长的光来改变能量状态。我们地球的大气,越往高空越稀薄,高空的分子、原子等吸收能量和释放能量的过程可以发光,就会产生极光。而光的颜色与光波长有关,故而极光的颜色会与这种过程有关。

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