白云之所以呈现白色,是因为大气中水蒸气在空气中凝结成小水滴或冰晶悬浮,这些水滴和冰晶共同作用于光线时发生了散射效应。以下是具体的物理过程:
瑞利散射:大气中的小水滴分子和冰晶属于微小颗粒,当光波(各种颜色)通过这些微小颗粒时,会发生瑞利散射现象。这是一种选择性地散射不同波长的光的效应,一般而言蓝光、紫光等较短波长的光被散射得更为严重。但对于水滴或者较小冰晶形成的云而言,这种差异不足以使散射看起来明显带色彩。
特拉伯散射(Rayleigh scattering):当云层较厚时,光源的紫光和蓝光等较短波长被部分吸收,并且各色光散射程度不均,所以大部分时间内,我们能看到的是剩余较多的白光,这使得云层呈现出白色。
光的充分混和:云层中散射的光包含了所有可见光的颜色,在我们看来,这些颜色混合就形成了白色。
云对所有颜色光的散射:即使在有颜色偏蓝的时刻,其余时间我们看到的白云也是所有颜色混和着的结果。比如在晴朗的日子里,阳光穿过空气传播到云里时,经过散射和反射后,我们看到的效果就类似多种颜色的光混和,表现为白色。
综上所述,白云之所以呈现白色,是因为大气中的水滴和冰晶能广泛有效地散射太阳光中的所有颜色,并将此光反射回地面。