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为什么湿沙比干沙深色?

撰文:李本滢

水是没有颜色和透明的,但为什么湿沙总比干沙深色呢?

湿沙和干沙

 

是因为水比空气吸收较多光线?不完全正确。有水的水桶也不见得比空的水桶深色啊(见下图)!

水桶

 

一般相同情况下,湿沙看来较为深色是因为从里面散发出来的光不多。其实,光的明暗取决于光照射沙粒时的方向变化。

以一个酒杯为例。大家都可以想像,在水里面找它总比在空气中困难。在这事例中,在水中光的方向变化很小(光基本上直穿过酒杯)。在空气中容易见到酒杯是因为部分光被它反射而方向变化较大。

在水里的沙,光的方向变动比在空气小。下图解释其中的分别:

光的变动方向

 

可以看到,光要从湿沙里走出来通常需要走较长的路,路径愈长,光被吸收的机会便愈大。因此,湿沙看来较干沙深色。

【参考: Bohren, C.F., 1987, “Clouds in a glass of beer”, Dover Publications Inc.】

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