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為什麼香煙煙頭飄出的煙是藍色,吐出來的煙是白色?

回答這個問題,首先要知道煙霧的「藍色」是怎麼來的。細小的顆粒物顏色不取決於物質本身的顏色,而取決於顆粒大小。粒徑遠小于波長時,主要發生瑞利散射, 散射強度與光線波長的四次方成反比 ,波長越短,散射越強;而粒徑和波長接近時,主要發生米氏散射,散射強度與光波長無關。這就是為什麼天是藍的,雲是白的。

香煙煙霧的顆粒主要分布在300nm以下(如下圖),瑞利散射和米氏散射共同作用,煙霧呈白色偏青藍。顆粒粒徑越小,藍色越明顯。所以,「過濾說」不靠譜,無論過濾嘴還是呼吸道,都不會過濾掉小顆粒而留下大顆粒。

吐出白色煙霧的主要原因應該是溫度較高的煙氣在吸入過程中,將呼吸道中的水以水蒸氣的形式帶走;而在吐出過程中,隨著溫度下降,以豐富的煙霧顆粒為凝結核,形成較大的水滴。由於表面能的存在,過小的水滴是不穩定的, 米氏散射佔據絕對主導 ,形成白色煙霧。

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