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水是甚麼顏色的?

  1. 水是甚麼顏色的?

     

     

  2. 為什麼大型水體,如海洋和湖泊等的顏色大都是藍藍的?

     

     

  3. 在海底我們所見的又是甚麼顏色?

     

     

  4. 為何一些湖海和河流的顏色很特別,跟一般水體的顏色不一樣?

     

   撰文:李新偉


  1. 水是甚麼顏色的?

    這個問題在不同時期,不同的專家也有不同的答案。從物理學的角度看,水的顏色受光源、光線在水中的吸收和散射、以及水中的懸浮物等因素所影響。地球的主要光源是太陽,太陽光有多種顏色,由波長最長的紅光至最短的紫光。一件物件的顏色就視乎它發出的主要是甚麼色的光。

    水吸收紅光較多,而對藍光則散射較強,但這現象要有一定深度或厚度(一米以上)的水才明顯。因此,日常生活所見,一個無色透明杯內的純淨水,在白色光源下是差不多無色的,而一個厚厚的大水族箱內的水則呈現淡淡的藍色。

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  2. 為什麼大型水體,如海洋和湖泊等的顏色大都是藍藍的?

    大家到海灘游泳的時候,有否注意到海水顏色的變化?在不同的時間和不同的天氣情況下,從不同的高度和角度觀看,海水會有不同的色彩。睛朗無雲的日子裏,在海邊所見的海水是藍色的,原因是蔚藍天空被水面反射。同時,海水亦吸收了太陽光中的紅光,散射藍光,這些因素結合,便出現我們常見的藍色海水。

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  3. 在海底我們所見的又是甚麼顏色?

    在水中所見的顏色受光的吸收影響最大。因為水對紅光吸收較強,水愈深紅光就愈弱。另一方面,水散射藍光,所以在水中我們看見藍色。此外,光度亦會隨著深度增加而降低,到最後變成漆黑一片。

    另一方面,鹽分會加強水對光的散射,但海水中的鹽分濃度普遍不足以令散射的強度有顯著改變。

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  4. 為何一些湖海和河流的顏色很特別,跟一般水體的顏色不一樣?

    湖海和河流的顏色也會因應水中的懸浮物質而改變。當海水中含有大量綠色浮游藻類,水便呈現綠色;如果是紅色藻類,海水便變成紅色,也就是我們稱為「紅潮」的現象。黃河的水夾雜著大量黃土高原的泥土,所以呈現黃色,使人們為它冠以「黃河」之名。

    位於加拿大洛機山脈的湖泊大都是碧藍色的(圖一),關鍵在於水中含有細小石粉。這些石粉來自冰川移動時磨出的岩石碎屑,懸浮於湖水中,加強了水對光線的散射,使更多光線自湖水射出,因此湖水看起來比較光亮。另一方面,因為水中含有大量粒子,陽光射入水中,經過較短的距離便被散射,離開湖水,紅光的吸收量較少,使原本藍色的湖水變得偏近綠色。

    圖
    圖一    加拿大洛機山脈的碧藍色湖泊

     

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參考:

  1. "Clouds in a glass of beer",C.F. Bohren,Dover Publications,2001。
  2. http://www.hkredtide.org/big5/red.html
  3. http://www.answers.com/topic/rock-flour
  4. http://baike.baidu.com/view/4479.htm

     

     

最近修訂日期: <2014年4月1日>