海滩上的科学/生活探索家

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水下世界是蓝色的 水下世界的颜色其实并不多。潜过水的朋友都知 道，只要下潜几米，就会发现周遭的一切基本都是蓝 色的。这是为什么呢？在回答这个问题之前，让我们 先来看看我们在空气中看到的颜色是什么样的。光是 一种电磁波，其内部因波长不同被划分为多个组成部 分。在可见光领域，人体可以感知的光谱共有七种， 从波长最长的红色光，经过橙、黄、绿、蓝、靛，到 波长最短的紫色光。每个被光线照射的物体都会吸收 并反射不同的光谱。我们人眼观察到的物体的颜色就 取决于其反射的是哪种光。比如，一把红色的椅子会 反射红色光，吸收其他颜色的光；一支蓝色的笔只反 射蓝色光；所有黑色物体则是将全部光谱都吸收。那 白色呢？白色物体会反射所有光，因此我们看到的白 色其实是七色光聚合在一起的结果。下面让我们来看 看水的情况。水可以吸收阳光，而太阳光是由七种颜 色的光组成的。正如我们之前讲到的，这七种光线波 长各不相同，并且随着海水深度的增加，不同深度的 海水会吸收不同波长的光束。波长最长的红色光射人 海水后会被迅速吸收。随着海水深度的增加，橙色、 黄色、绿色和紫色光也相继被吸收和消失，直到百米 深处，最后消失的是蓝色光。因此，我们看到的海洋 里的海水便是蔚蓝色一片了。 光在水下的变化其实并不只取决于深度，还与位 置有关，比如在深海和在岸边海水中的情况是不一样 的，这是因为海水中所含的物质不尽相同。举个例子 ，深海海水里充满各种悬浮颗粒物，比如泥土、正在 分解的动植物、沙子和浮游生物等，它们都会和光线 相互作用。这些颗粒物对光的吸收各有不同，因此只 有明亮的光才能穿透至水下。在通常情况下，紫色和 蓝色光可以抵达水下很深的地方，但如果遇到善于吸 收紫色光和蓝色光的浮游生物，那么情况就不尽然了 。因此，只要水面稍有浑浊，水对光线的吸收状态就 会发生改变。 水下的声音 声音在水下的传播速度要远高于在空气中的传播 速度。可为什么我们在水下还是听得不清楚呢？让我 们先来了解一下什么是声音。声音是由物体振动产生 的声波，是通过介质（空气或固体、液体）传播并能 被人的听觉器官所感知的波动现象。声音在空气中的 传播速度超过1200千米每小时，相当于每三秒就能传 播1千米；而声音在水中的传播速度则超过5300千米 每小时，相当于每三秒就能传播4.5千米。产生这种 区别的原因如下：与空气相比，水的可压缩性更低， 其分子的抗压缩能力更强，因此对声音的传播速度也 就更快。声音在水下的传播速度主要取决于两个因素 ：压力和温度。当这两个因素增加时，声音的传播速 度也会提高。随着水深增加，水温下降，水压增高， 声音的传播速度则会逐步降低。通常来说，与深海冰 冷的海水相比，声音在靠近海面的温暖海水中的传播