【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。?

第二章光的傳播（二）

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳；電荷的單位靜庫（1庫倫=3×10?靜庫）；電勢(shì)的單位靜伏等于300伏特。另外這套老教材中力的單位常用公斤、克等，但如今是不允許的，力是不能使用質(zhì)量單位的。】?

§2-4光的吸收和散射

1、光的吸收

【01】光在兩種媒質(zhì)的分界面上，一般除了發(fā)生反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象以外，還有一部分光線在界面上要被媒質(zhì)吸收。這一部分光的能量，主要是轉(zhuǎn)變成媒質(zhì)的內(nèi)能使媒質(zhì)的溫度升高。同一種光在不同媒質(zhì)里、穿過不同的厚度時(shí)，被吸收的多少也不同。在其他條件相同的情況下，光穿過不同的媒質(zhì)，是不是會(huì)被媒質(zhì)強(qiáng)烈地吸收，顯然與媒質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。與同種透明的媒質(zhì)相比，顏色深暗的媒質(zhì)吸收光的本領(lǐng)較大。例如：光穿過無色陰暗的賽璐珞時(shí)，被吸收的能量要比穿過無色透明的賽璐珞時(shí)多一倍左右。有顏色的綢比白綢吸收光的本領(lǐng)大 2~7 倍，所以我們?cè)诙炜偸谴╊伾容^深的衣服，夏天卻穿顏色較淡的衣服。有些光學(xué)儀器，為了消除來自某些方向的光線，常常把那部分表面涂黑；為了防止封閉在筒里的照象膠片漏光，總是用黑色的紙把膠片再包一層，這是因?yàn)楹诩堄休^強(qiáng)的吸收光的本領(lǐng)。

【02】一般地說，透光性能好而吸收光的本領(lǐng)差的物體是透明的；透光性能差而吸光本領(lǐng)較強(qiáng)的物體就是不透明的。由于光被吸收的多少與穿過媒質(zhì)的厚度有關(guān)，所以有些不透明物體，當(dāng)把它做成薄膜狀態(tài)的時(shí)候（如金箔）也能讓光透過；而透明體在很厚的時(shí)候，也會(huì)變得不透明了。例如：在深水（海底）里，即使在白晝也是黑暗的，所以潛水員要用潛水燈照明，才能在深水中工作。

2、光的散射

【03】光在煤質(zhì)里傳播時(shí)，如果媒質(zhì)里存在著其他物質(zhì)微粒，或者媒質(zhì)本身密度有著起伏的變化，這時(shí)，就會(huì)有一部分光線偏離原來傳播的方向，而分散開來形成所謂散射現(xiàn)象。

【04】如果媒質(zhì)里存在懸浮的微粒，那么當(dāng)光線射在透明或不透明的微粒上時(shí)，有的在微粒表面發(fā)生反射，有的則進(jìn)入微粒里發(fā)生折射（如圖2·20所示），由于在媒質(zhì)里，微粒的位置、形狀等是不規(guī)則的，微粒的數(shù)目又很大，所以光線穿過微粒層時(shí)，便會(huì)偏離原來的傳播方向而分散傳播；如果媒質(zhì)本身的密度，由于熱運(yùn)動(dòng)等原因而有了起伏，這時(shí)媒質(zhì)也就成了不均勻的媒質(zhì)了，光線就不可能象在同一均勻媒質(zhì)里那樣沿直線傳播，結(jié)果也就發(fā)生散射現(xiàn)象。例如：太陽從云縫里瀉下一線陽光，或夜晚探照燈向著天空照射，光線雖然沒有直接射入眼里，但是我們?nèi)阅芸匆娝墓饷?，這就是光線穿過空氣時(shí)被煙塵散射的結(jié)果。白晝，天空各部分都是光亮的，這也是由于大氣密度的起伏和大氣里存在水滴、煙塵等微粒，使太陽光發(fā)生散射的緣故。如果天空是十分純凈的，沒有大氣和其他微粒，那么，我們除了能夠看見天上有太陽、月亮和星星以外，整個(gè)天空的背景將會(huì)是完全黑暗的。

【05】太陽和其他星星，時(shí)時(shí)刻刻都在把大量的光投射到地球上來，它們都要穿過地球周圍的大氣層才能到達(dá)地面，現(xiàn)在就來談?wù)勊鼈兩涞降孛嫔蟻淼倪^程：太陽或其他星球發(fā)出的光，開始進(jìn)入大氣層時(shí)，在大氣層的頂面發(fā)生漫反射，使一部分光線又返回到宇宙空間去，這種大氣頂層的漫反射，將會(huì)使未來星際旅行的人，在遙遠(yuǎn)的太空里有可能看見地球這個(gè)光亮的球體；當(dāng)光線進(jìn)入到大氣層以后，由于大氣密度由上而下逐漸增大，折射率也相應(yīng)的有一定的變化，這就使進(jìn)入大氣層的光逐層發(fā)生折射（如圖2·21所示），這種大氣折射使我們所看到星星的位置，與它們實(shí)際位置有一定的偏離；射到大氣層里的光線除了發(fā)生折射以外，還有前面談過的散射現(xiàn)象，散射光線使得整個(gè)天空看上去很明亮；還有一部分光被大氣層吸收了。以太陽光的輻射為例，射向地球來的太陽光只有 40% 左右能夠到達(dá)地面。下面是射向地球來的太陽光被漫反射、散射和吸收等的百分比：

【06】很明顯，如果不是以上各種原因使得射向地球來的太陽光有很大的散失，那么地球表面的溫度將會(huì)比現(xiàn)在高得多。