 ——·爬山，是一种体育运动； ·爬山，既锻炼身体，又陶冶情操； ·爬山，让我们离太阳更近，能更强烈地感受来自太阳的温暖。 可是，在爬山过程中，心中又生出很多疑问—— 为什么太阳照到身上，会感受到温暖呢？ 为什么登上山顶，会更容易晒黑呢？ 想知道更多的太阳光谱的故事， 那就先听物理老师从著名的光的色散实验讲起。 1 牛顿和色散的故事 1665年到1666年，因伦敦大瘟疫而被迫“居家隔离”的牛顿同学，并没有停止探究和思考。牛顿同学充分利用家里现有器材进行了各种原创性实验，一不小心，“光的色散事件”发生了。 (光的色散原理图|来源：rdzx.tuxi.com.cn) 光的色散实验让我们知道：太阳光并非单色光，而是由多种不同颜色的光混合而成的。 然而，牛顿所看到的太阳光谱，也只是组成可见光的“红橙黄绿青蓝紫”。而实际上的太阳光谱，也不是完美的连续谱。 所以，在那个时代，人类也只是揭开了太阳光神秘面纱的一个小角。 2 太阳光谱的真实面孔 完整的太阳光谱究竟是什么样子的呢？经过多年的发展，我们已经得到了更加完整的太阳光谱。虽然太阳光谱跨越了高频短波的伽马射线到几千微米波长的微波，但是，约99.9%的能量集中在紫外区、可见光区和红外区，也就是波长在0.15-4μm之间的部分。 （太阳光谱|来源：电子发烧友网） 在大气层上界的太阳光中，太阳电磁辐射的能量也是主要集中在可见光部分（0.4-0.76μm），约占太阳辐射总能量的47%；波长大于可见光的红外线（>0.76μm），约占太阳辐射总能量的46%；波长小于可见光的紫外线（<0.4μm）的部分较少，只占总量的7%左右。 但是，当太阳电磁辐经历了“重重险阻”，在被地球大气中的臭氧、水气和其他大气分子的强烈散射、吸收之后，在地面上所观测到的太阳辐射波段范围就变成了0.295～2.5μm左右。 在这个时候的太阳光谱中，可见光部分所占的能量稍有降低，而红外线部分所占的能量略有上升，紫外线部分所占的能量也随着太阳高度角的降低逐渐趋近于零。 3 赫歇尔和红外的故事 4 里特和紫外线的故事 （里特|来源：百度百科） 过了一会儿，意料之中的事情发生了：蘸有氯化银部分的纸片变黑了。这个现象说明：蘸有氯化银的纸片一定是受到了一种看不见的射线的照射。 (发现紫外线的实验） 为了强调这种光线是通过化学反应实验证明存在的，里特将这种光线命名为“去氧射线”，直到1802年才正式更名为“紫外线”。 紫外线能够使照相底片感光，也具有杀菌、消毒的作用，在医学上也常被用作治疗皮肤病的手段。但人类皮肤对紫外线是比较敏感的，接触过量的紫外线会使皮肤受到伤害。所以在室外，日常防晒工作必不可少。 5 没那么连续的太阳光谱——暗线 早在1802年，刚刚放弃行医，改行科研的英国物理学家沃拉斯顿（William Hyde Wollaston，1766-1828）就发现了这些存在于光谱中的一根又一根暗线。但是，这些暗线并没有引起他过多的注意。 （沃拉斯顿|来源：story.kedo.gov.cn） 直到1814年，德国物理学家夫琅和费（Joseph von Fraunhofer，1787-1826）又在实验中发现了这种颠覆了“太阳光是连续光谱”认知的暗线。 （夫琅和费|来源：blog.sina.com.cn） 在经过色散的太阳光光谱中，他发现了许多暗线。由于具有多年从事光学仪器制造的经验，他很快意识到：这些暗线的产生，是由于某种元素对特定波长的光“选择性吸收”。 （夫琅和费线|来源：仪器信息网） 由于特定元素能够专门吸收特定波长的光，我们可以通过分析哪些光被吸收了，来了解光线在经过的路上都遇到了什么元素。由此，一个名叫“原子吸收光谱”的学科，即将悄悄诞生。 不幸的是，夫琅和费因为长期从事玻璃制造工作，导致了重金属中毒，39岁便与世长辞了。夫琅和费在他短暂却辉煌的一生中，一共发现了574条暗线，这些线也被命名为“夫琅和费线”。 6 什么是生命光线？ 在太阳光谱图中，我们发现了一个有意思的光波段，它有一个非常拉风的名称——生命光线。
（太阳光谱|来源：腾讯新闻） |
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