なぜ海は青く、波は白いのか。
誰もが知っているように、水は無色透明ですが、ビーチを歩いていると、目を覚ますと、青い海と白いスプレーが見えます。ほとんどの人の目には、太陽は白く見えます。太陽光は、可視光と不可視の赤外線、紫外線など、さまざまな光から構成されています。プリズムに太陽の光を当てると、廬山の真の顔が明らかになります。私たちの目の前には、赤、オレンジ、黄色、緑、青、紫の美しい虹があります。可視光の色はその波長によって決まり、赤色光が最も長く、紫色光が最も短い。
太陽光がプリズムを通過した後、きれいな海では異なる色の光が吸収、屈折、散乱の度合いが異なります。海水中では、波長の長い赤色光は透過力が強く、屈折·散乱度が低いため海水に吸収されやすく、波長の短い青色光や紫色光は透過力が低く、屈折·散乱が強くなります。海水は非常に均一に見えますが、密度が不均一に分布しているため、異なる色の光が海水中で散乱します。散乱した光エネルギーは波長の4乗に反比例する。そのため、波長の短い青色光や紫色光は散乱しやすく、私たちの目に届きます。海水に入った太陽光は散乱され、私たちの目に届く赤い光は紫色の光の約12分の1です。人間の目は紫色光には敏感ではなく、波長の長い青色光には敏感であるため、私たちが見る海は青や深い青色に見えます。
しかし、波の場合は異なります。スプレーは、主に泡といくつかの小さな水滴で構成されており、泡の表面は水の膜であり、小さな水滴は小さなプリズムのようなものです。光が波に当たると、3つのことが起こります。まず、波に反射されます。を次に、光は泡や水滴によって散乱される。小さな水分子と比較して、泡や水滴は“大きな粒子”であり、大きな粒子が散乱すると、散乱強度と波長の関係は明らかではありません。私たちの目に戻って白い光に見えます第三に、プリズムのような小さな水滴が光を屈折させます。これは7色の虹のように見えますが、光は無数の水滴の屈折を通過した後、さまざまな方向から私たちの目に届き、目はカラフルな光の混合物を受け取るので、まだ白い波を見ています。