億萬人圍觀的「紅月亮」，不過是光的散射現象罷了！

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相信今晚不少朋友還守在屏幕前觀看壯闊的「月全食現象」，騰訊視頻推出視頻直播，短短十幾分鐘，就有1000多萬人加入了直播行列，畢竟152年一次的月全食現象，大部分人一生可能只有一次觀看機會·····

今晚的天文現象有月全食、超級月亮、紅月亮

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月全食

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超級月亮

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紅月亮

雖然是一種難得一見的天文現象，但其實也是一種很常見的物理現象，頗為神秘的月全食現象究竟隱藏著什麼，我們一起來揭秘：

為何會出現「月全食」

當太陽、地球和月亮排成近似一條直線時(望月)，就有可能發生月食。

但由於月亮圍繞地球運行的軌道(白道)與地球圍繞太陽運行的軌道(黃道)不在同一個平面上，而是有一個5度9分的夾角。

因此，在大多數情況下，望月在地球黑影的上面或下面經過，因而不會出現月食。只有太陽、地球和月亮三者排成真正的一條直線時，才會發生月全食。

為何月亮會變紅呢？

月全食期間，月亮進入地球的本影，公眾可看到古銅色的月亮，又稱紅月亮。

原來，月亮全部進入地球的黑影后，由於地球有著厚厚的大氣層，可折射和散射太陽光。太陽光中有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種光線，其中以紅光的波長最長，紅光折射和散射到月面上的最多，因而出現了「紅月亮」。

說白了，都跟光的散射原理有關，那什麼是光的散射呢？

光的散射

散射是一種普遍存在的光學現象。在光通過各種渾濁介質時，有一部分光會向四方散射，沿原來的入射或折射方向傳播的光束減弱了，即使不迎著入射光束的方向，人們也能夠清楚地看到這些介質散射的光。這種現象就是光的散射。

下圖是1984年9月北京天安門廣場激光表演調試時的照片。我們能看到劃破夜空，射向天空的激光，就是利用了光的散射現象。

一、光的散射現象

在不均勻媒質中，從側面能看到光束軌跡，這是媒質中的不均勻性使光線朝四面八方散射的結果——散射現象。

二、散射與媒質不均勻性的關係 ——散射的經典圖像

均勻媒質：受迫振動發出的相干次波，相干疊加結果只剩下遵從幾何光學規律的光線，沿其餘方向振動完全抵消。

不均勻媒質：（均勻物質中散布著n與它不同的大量其它物質微粒或物質本身組成部分(粒子)不規則聚集），不均勻性達到波長量級，在光波作用下成為差別較大的次波源。這些次波(不)相干疊加結果，與均勻媒質不同，除了按幾何光學規律傳播的光線外，其它方向或多或少也有光線存在——散射光。

若不均勻團塊尺度>>，散射又可看成是在這些團塊上的反射和折射。

按不均勻團塊的情況，散射可分為兩大類：

懸浮質點的散射：如膠體，乳狀液，含有煙霧、塵埃的大氣等。

分子散射：分子熱運動造成密度的局部漲落引起的散射。

如：十分純凈的液體或氣體，也能產生較微弱的散射。

物質處在臨界點時密度漲落很大，會發生強烈的分子散射——臨界乳光。

看懂了嗎，紅月亮不過是經過一系列散射形成的視覺奇奇觀，當然，如果你還是覺得晦澀難懂，下面這個漫畫或許更生動。

【END】

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