为什么北极光在大部分时间是绿色而不是其他颜色?

2024-05-21 01:26

1. 为什么北极光在大部分时间是绿色而不是其他颜色?

极光其实不只是绿色的,其颜色取决于太阳中的带电粒子跟大气层的哪种气体先发生碰撞,大气层的最上层氧气含量比较高,带电粒子跟氧气碰撞,就出现了绿色的光。
高层大气中的分子或原子在被来自太阳的高能带电粒子流激发后,会将这部分能量吸收,这些被激活的原子或并不会一直保持这样吸收了能量的高能状态,而是会释放出一定能量(也就意味着一定波长)的光子,然后回到稳定的基态。
因此决定极光颜色的,就是到底哪些气体分子/原子吸收了这些高能带电粒子的能量 我们知道,大气层中含量最高的是氮气和氧气,二者的总和占到了地球大气层的99%,因此决定极光颜色的最有可能的“幕后黑手”无疑就是这两种元素。
氧气:释放绿光或者棕红色的光,具体发出什么颜色的光取决于它们吸收了多少能量,让他们跃迁到了什么能级上。
氮气:释放蓝光或者红光,如果氮原子在离子化后重新获得了一个电子的话它会释放出蓝光,否则直接回到基态的话,会放出红光。
我们不难发现,氮气和氧气释放出来的光线已经覆盖了极光的所有颜色,至于黄色,其实是红色光与绿色光的叠加。
在氧原子跃迁回基态的时候,如果它没有与其他粒子碰撞的话,会有3/4秒时间发出绿色的光,然后有足足2分钟发出红色的光。在大气层的最上层,氧气含量相对较高,而且空气粒子之间十分稀疏,因此会有足够的时间来释放暗红色的极光,而如果海拔降低的话,这些被激活的氧原子还来不及释放红光就已经与其他原子碰撞了。当然如果海拔更低,空气密度更大的话,这些被激活的氧原子根本来不及发光就湮灭了。
当然,根据各种形成条件的限制,极光的颜色也是有偏好的。最常见的极光是绿色的,其次是粉色(少量绿色+红色)、纯红色和黄色(红色+绿色),最罕见的是纯蓝色。但是对于生活在低纬度的居民来说,在太阳活动强烈的时候,低海拔产生的红色极光会更为常见一些

为什么北极光在大部分时间是绿色而不是其他颜色?

2. 为什么北极光在大部分时间是绿色而不是其他颜色?

北极光除了绿色,还有其他的颜色。但绿色属于最常见、最具力量的极光。
足够的接近南北极,地磁场活动足够的强是看到极光非常重要的两个因素。南北磁纬度67°附近的两个环带是常出现极光的区域,北半球主要是在阿拉斯加、北加拿大、西伯利亚、格陵兰冰岛和挪威北海岸,南半球则集中在南极洲附近。极光并没有特定的形态与颜色,但弧状、带状、幕状、放射状,绿色、白色、蓝色、紫色算是出现频率比较高的几种,而其中幕状像一层隐约透着浅绿的白色透纱光帘在天边缓慢流动,尤其梦幻。而地磁活动一般由kp指数(每日每三小时内地磁扰动强度)来判定,很多极光官方网页(如NOAA)、频道又或者APP来预报各地极光的发生日子、时间和强度。一般来说kp=9的时候,大部分的美国地区可以看见北极光,而当kp=5时,则只有北欧部分国家和加拿大的北部可以看到极光。
来源:小资CHIC!ELEGANCE

3. 北极光是怎么发生的?为何以绿色和粉色为主?

北极光的产品对地球的人类有影响吗

北极光是怎么发生的?为何以绿色和粉色为主?

4. 极光的颜色有很多种,北极光的颜色大多都是绿色,这是为何?

北极光,是地球上最神秘的自然状况,自然也可能是最有优越感的天气现象,在宇宙中也没有能有与之匹敌的园林景观。让万千年轻男女对北极光陆续折腰,充斥着着极其期待与憧憬。

为何肉眼见到的极光与照相机拍摄到的极光颜色是不一样?本来相片中的极光有一部分是红紫色的,但肉眼见到的基本上全是绿色。
大家惟恐第一次看到北极光的风景喵们会认为极光仅有绿色,特地来科普一下。北极光除开绿色,也有别的的颜色。但绿色归属于最普遍,极具能量的极光。
北极光是怎么生成的?从太阳发送出去的高能粒子,用巨大的速率射向周边的室内空间。当这类通电颗粒流射进地球外场那较稀的高处大地球大气层时,就与较稀气体的分子结构强烈冲击性造成了发亮状况,这就是极光。没有错!!

极光是一种高端声学状况,一种自然界天文奇观。因为空气中带有氢,氧,氮,氦,氖,氩等汽体,在自由电子流的效果下,各种各样不一样气体便传出不一样的光。例如氖气传出彩光,氩气传出高清蓝光……因而极光的颜色也是多种多样,变化无穷的。
极光一般有带条状,弧状,幕状或放射形等多种多样样子,而呈孤型的极光大多数在傍晚前期发生。颜色关键以绿,白,黄,蓝占多数,有时候也会展现鲜艳的红紫色。在秋初及春季末之时最非常容易见到蓝紫色;除此之外还有粉红色,红色,淡黄色及深蓝色,之中以纯蓝色的更为少见。2012年依据专家的不彻底的统计分析,能辨别清晰的极光色彩已达160多种。
自由电子能够释放出绿色和红色的光辉,但肉眼难以见到红色光辉。而照相机与肉眼针对颜色的敏感性不一样,因此在相片中见到红色颇多。而在高原地区地域,氧分子存有大量,因此一般见到红色极光在绿色极光以上。

当极光充足明显,也会看见蓝紫色光泽的极光。殊不知无论你要拍到哪些颜色的极光,第一步便是常常看一下天上,才还有机会发觉它。极光的发生一般没什么征兆,有时等两三个钟头才可以见到一抹绿,有时轻易就能见到一整片天上的光辉。每一次极光保持的时间不一,好运得话,能够见到一整夜的极光大爆发。极光暴发明显的情形下,乃至在一整片天上都罩着持续扇舞的美少女的绿裤带。一般深夜前后左右会较为比较容易见到北极光。尤其是晚上十时许零晨两,三点。

5. 为什么极光是绿色的?

01    极光其实不只是绿色的,其颜色取决于太阳中的带电粒子跟大气层的哪种气体先发生碰撞,大气层的最上层氧气含量比较高,带电粒子跟氧气碰撞,就出现了绿色的光。
   
  
   
 高层大气中的分子或原子在被来自太阳的高能带电粒子流激发后,会将这部分能量吸收,这些被激活的原子或并不会一直保持这样吸收了能量的高能状态,而是会释放出一定能量(也就意味着一定波长)的光子,然后回到稳定的基态。
   
 因此决定极光颜色的,就是到底哪些气体分子/原子吸收了这些高能带电粒子的能量。
   
  
   
 我们知道,大气层中含量最高的是氮气和氧气,二者的总和占到了地球大气层的99%,因此决定极光颜色的最有可能的“幕后黑手”无疑就是这两种元素。
   
 氧气:释放绿光或者棕红色的光,具体发出什么颜色的光取决于它们吸收了多少能量,让他们跃迁到了什么能级上。
   
 氮气:释放蓝光或者红光,如果氮原子在离子化后重新获得了一个电子的话它会释放出蓝光,否则直接回到基态的话,会放出红光。
   
  
   
 我们不难发现,氮气和氧气释放出来的光线已经覆盖了极光的所有颜色,至于黄色,其实是红色光与绿色光的叠加。
   
 在氧原子跃迁回基态的时候,如果它没有与其他粒子碰撞的话,会有3/4秒时间发出绿色的光,然后有足足2分钟发出红色的光。在大气层的最上层,氧气含量相对较高,而且空气粒子之间十分稀疏,因此会有足够的时间来释放暗红色的极光,而如果海拔降低的话,这些被激活的氧原子还来不及释放红光就已经与其他原子碰撞了。当然如果海拔更低,空气密度更大的话,这些被激活的氧原子根本来不及发光就湮灭了。
   
 这也是为什么最高的极光总是以红色为主;其下是以氧的绿色为主,辅以氮的红色/蓝色;而再往下,则只会有氮发出的红色或者蓝色极光。
   
  
   
 当然,根据各种形成条件的限制,极光的颜色也是有偏好的。最常见的极光是绿色的,其次是粉色(少量绿色+红色)、纯红色和黄色(红色+绿色),最罕见的是纯蓝色。但是对于生活在低纬度的居民来说,在太阳活动强烈的时候,低海拔产生的红色极光会更为常见一些。

为什么极光是绿色的?

6. 为什么大部分极光是绿色的,而没有别的颜色的?

我们都知道极光是非常的美,许多人为了看一眼极光不远万里赶到北极,就是为了看一眼那美丽的极光。但有个很奇怪的现象,我们所看见的极光大多数都是绿色的。极光其实是有很多颜色的,但极光所产生的颜色是要决定于:“极光与太阳中和带电的粒子、大气层谁最先发生碰撞。”如果是跟大气层发生碰撞的话,大气层上的氧气十分充足,太阳中带电的粒子与极光发生碰撞就会产生不同颜色的极光。那么太阳中的带电粒子究竟是哪两种呢?
一、氧气太阳中的粒子如果是氧气的话,如果极光吸收了很多的氧气能量,那么极光的颜色就会产生变化,由原来的颜色转化为另外一种颜色。也就是:“极光最后所能发出的光是在于,极光吸收的氧气能量有多少,不同能量所产生的颜色,是需要跨越阶级的。”

二、氮气。另外一种粒子就是氮气。氮气通常情况话所释放出来的气体是蓝光和红光,一旦极光和氮气相互接触相互吸收融合在一起,氮气中的原子在和极光接触后所产生的电子就会直接的散发出来蓝光。如果相互吸收没有达到所需的程度,则会直接散发出红光。
极光所产生的绿色,是在极光没有与太阳中的任何粒子相互接触的情况下,天空中就会出现绿色的光,但这绿色的光时间也是非常的短暂,大概只有一分多钟接近两分钟的时长。到达大气层的层度越高,大气层的氧气含量就越充足,含量越高太阳中每个粒子的空间就越大,释放出红色极光的可能性就会越大。如果在气压和海拔氧气含量很低的情况下,太阳里氧气的粒子相互挨的很近,就没办法释放出红色。

7. 为什么极光是绿色的?

转载自baidu 极光的颜色由以下4个因素决定: 1 入射粒子的能量 2 大气中的原子和分子在不同高度的分布状况 3 大气中原子和分子本身的特性 4 大气的密度不均匀,基本上越接近地表密度越高。 入射粒子的能量高低决定了粒子能够冲入大气的深度,因此决定了极光产生的高度;而大气成分随高度的变化决定了入射粒子比较可能会撞击到哪种原子或分子,因此决定了可能发出的极光波长。此外,大气粒子本身的特性也很重要,这些特性直接决定所发出光的颜色。 另外,大气密度也会影响极光的颜色。由于高层大气密度较低,发光的过程比较不会受到原子和分子彼此碰撞的干扰。不过,距离地表越近,大气密度越高,分子之间的撞击较为频繁,这会使得某些波长的光比较不容易产生。 决定极光颜色的主要因素之一,就是不同种类分子在大气中的垂直分布状况。接近地表之处,大气的组成十分均匀,78%是氮分子,21%氧分子,这样的组成直到高度约100公里为止都是如此。在更高之处,来自太阳的高能紫外线会将大气分子分解成原子,不同种类的原子受到重力影响而产生不同的分布,较轻的原子会分布在上层。 在大气层的最顶端,也就是约在距离地表500公里处,氢与氦原子占了大部分;距离地表200至500公里之间,氧原子的数目最多;在100至200公里之间,则是氮分子的数目最多,其余主要是氧原子和氧分子;60至100公里主要由氧分子和氮分子构成。 知道了以上大气的分布,读者应该就能猜到,高度介于60至100公里的极光,主要的光应该来自氧和氮分子;100至200公里的极光主要由氮分子和氧原子所贡献;在200公里以上,极光主要来自氧原子,少部分来自氮分子;在大气的最高层,氢与氦原子也会产生极光,不过这些光十分微弱,肉眼不容易见到。 大气的密度也是决定极光颜色的重要因子之一。在地表附近,每立方公分的空气约有高达10的19次方个分子。大气密度随着高度而降低,在距离地表50公里处,密度下降1000倍。到了100公里处,密度更是比海平面降低200万倍。不过,到了200公里的高空,每立方公分仍然有100亿颗(10的10次方)气体粒子。相较之下,太阳风粒子的密度仅约为每立方公分5颗。 尽管150公里以上的高空仍然有许多气体粒子,粒子之间的撞击已经不像低空那样频繁。碰撞会影响极光颜色,这是由于撞击会把处于激发状态的原子或分子的能量夺走,而这能量原本是会放射出特定颜色的光。由于氧原子第一激发态的生命期长达110秒,在这段时间内如果受到其他原子撞击,就会失去能量而无法放出波长6300埃的红光。在200公里以上

为什么极光是绿色的?

8. 为什么极光是绿色的?

首先我们需要知道,极光是来自地球磁场或太阳的高能带电粒子流使高层大气分子或原子激发而产生的。
  
 根据能量最低原理,激发态是不稳定的,被激发的原子等一段时间后(这段时间称为寿命)会释放出一定能量的光子,然后回到稳定的基态,这一过程中放出的光就是极光。而大气分子主要是由什么构成的呢?没错,主要是氮气和氧气。
     
 根据我们上面的阐述,极光颜色主要靠激发态决定,也就是由大气分子的组成以及入射电子能量大小决定。
  
 当入射电子能量不太大时,氧原子容易被激发,最终产生的光波为557.7纳米的淡绿色光。而能量较大时,氮原子容易被激发,最终产生427.8纳米的蓝色光。能量很大的时候,630纳米的红光容易发出。
  
 虽然高层内空气密度小,但是碰撞对于寿命长的激发态而言依然是有巨大影响的,比如,630 纳米的红光寿命约为110秒,而处于这种激发态的原子,只要被其他原子碰撞,激发态就会改变,再跃迁回基态时发出的光的颜色也会随之改变,不会再是红光了。而557.7纳米的淡绿色光寿命为1秒左右。
  
 人眼可以观测到的较低层大气空气密度相对高层较大,碰撞较多,因此人们看到的极光多为绿色光。
      
  
  
 
  
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