114/01/24
半導體製程如何平衡高科技與環境永續?——專訪陳奕宏教授
簡永昌|
科技大觀園特約編輯
專家的話
為甚麼海水是藍色呢?這是因為海水對不同波長的光有不同的散射與吸收效果。當陽光照到海面時,海水會吸收紅光至黃光,散射藍光,因此海洋呈現藍色。
對海水的藍色呈色提出懷疑,並發現其中重大原理的是印度物理學家 C. V. Raman,而他也因為拉曼效應(Raman effect)而得到 1930年諾貝爾物理獎,開闢了人們認識物質結構的新途徑。他認識到:天空的顏色是大氣分子本身對太陽光線散射的一種分子散射效應,然而他對 Rayleigh 提出深海的藍色並不是海水的顏色,只不過是天空藍色被海水反射所致的解釋感到懷疑。因此他經過一系列實驗後發現海水光譜的最大值比天空光譜的最大值更偏藍。所以海水的藍色也應是水分子對太陽光線的一種分子散射效應。
太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光組成的。光波中,波長越短越容易散射,且散射程度也越大,因此,短波長的藍光比長波長的紅光更容易散射。當太陽光照射到大海上,紅光、橙光這些波長較長的光,能繞過一切阻礙,勇往直前。它們在前進的過程中,不斷被海水和海裡的生物所吸收。而像藍光、紫光這些波長較短的光,雖然也有一部分被海水吸收,但是大部分一遇到海水的阻礙就紛紛散射到周圍去了,或者乾脆被反射回來了。
我們看到的就是這部分被散射或被反射出來的光。海水越深,被散射和反射的藍光就越多,所以,大海看上去總是碧藍的。若仔細地觀察海水的顏色,可以發現海水也不全是同樣的藍色。在沿岸的海水可能呈微棕色、微綠色或微紅色,這是因為海水中含有大量的懸浮性生物或塵沙,而影響了海水的散射效果。如紅潮,就是海水中含了大量的紅色渦鞭毛藻所造成的。