【种花家务·物理】4-2-04光的吸收和散射『数理化自学丛书6677版』
【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。
【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。
第二章光的传播（二）
【山话|| 本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳；热量的单位卡路里等于4.186焦耳；电荷的单位静库（1库伦=3×10⁹静库）；电势的单位静伏等于300伏特。另外这套老教材中力的单位常用公斤、克等，但如今是不允许的，力是不能使用质量单位的。】
§2-4光的吸收和散射
1、光的吸收
【01】光在两种媒质的分界面上，一般除了发生反射现象和折射现象以外，还有一部分光线在界面上要被媒质吸收。这一部分光的能量，主要是转变成媒质的内能使媒质的温度升高。同一种光在不同媒质里、穿过不同的厚度时，被吸收的多少也不同。在其他条件相同的情况下，光穿过不同的媒质，是不是会被媒质强烈地吸收，显然与媒质的性质有关。与同种透明的媒质相比，颜色深暗的媒质吸收光的本领较大。例如：光穿过无色阴暗的赛璐珞时，被吸收的能量要比穿过无色透明的赛璐珞时多一倍左右。有颜色的绸比白绸吸收光的本领大 2~7 倍，所以我们在冬天总是穿颜色比较深的衣服，夏天却穿颜色较淡的衣服。有些光学仪器，为了消除来自某些方向的光线，常常把那部分表面涂黑；为了防止封闭在筒里的照象胶片漏光，总是用黑色的纸把胶片再包一层，这是因为黑纸有较强的吸收光的本领。
【02】一般地说，透光性能好而吸收光的本领差的物体是透明的；透光性能差而吸光本领较强的物体就是不透明的。由于光被吸收的多少与穿过媒质的厚度有关，所以有些不透明物体，当把它做成薄膜状态的时候（如金箔）也能让光透过；而透明体在很厚的时候，也会变得不透明了。例如：在深水（海底）里，即使在白昼也是黑暗的，所以潜水员要用潜水灯照明，才能在深水中工作。
2、光的散射
【03】光在煤质里传播时，如果媒质里存在着其他物质微粒，或者媒质本身密度有着起伏的变化，这时，就会有一部分光线偏离原来传播的方向，而分散开来形成所谓散射现象。
【04】如果媒质里存在悬浮的微粒，那么当光线射在透明或不透明的微粒上时，有的在微粒表面发生反射，有的则进入微粒里发生折射（如图2·20所示），由于在媒质里，微粒的位置、形状等是不规则的，微粒的数目又很大，所以光线穿过微粒层时，便会偏离原来的传播方向而分散传播；如果媒质本身的密度，由于热运动等原因而有了起伏，这时媒质也就成了不均匀的媒质了，光线就不可能象在同一均匀媒质里那样沿直线传播，结果也就发生散射现象。例如：太阳从云缝里泻下一线阳光，或夜晚探照灯向着天空照射，光线虽然没有直接射入眼里，但是我们仍能看见它的光芒，这就是光线穿过空气时被烟尘散射的结果。白昼，天空各部分都是光亮的，这也是由于大气密度的起伏和大气里存在水滴、烟尘等微粒，使太阳光发生散射的缘故。如果天空是十分纯净的，没有大气和其他微粒，那么，我们除了能够看见天上有太阳、月亮和星星以外，整个天空的背景将会是完全黑暗的。
【05】太阳和其他星星，时时刻刻都在把大量的光投射到地球上来，它们都要穿过地球周围的大气层才能到达地面，现在就来谈谈它们射到地面上来的过程：太阳或其他星球发出的光，开始进入大气层时，在大气层的顶面发生漫反射，使一部分光线又返回到宇宙空间去，这种大气顶层的漫反射，将会使未来星际旅行的人，在遥远的太空里有可能看见地球这个光亮的球体；当光线进入到大气层以后，由于大气密度由上而下逐渐增大，折射率也相应的有一定的变化，这就使进入大气层的光逐层发生折射（如图2·21所示），这种大气折射使我们所看到星星的位置，与它们实际位置有一定的偏离；射到大气层里的光线除了发生折射以外，还有前面谈过的散射现象，散射光线使得整个天空看上去很明亮；还有一部分光被大气层吸收了。以太阳光的辐射为例，射向地球来的太阳光只有 40% 左右能够到达地面。下面是射向地球来的太阳光被漫反射、散射和吸收等的百分比：
【06】很明显，如果不是以上各种原因使得射向地球来的太阳光有很大的散失，那么地球表面的温度将会比现在高得多。
