天空的變化 指導老師： 【 郭育維】 學生： 【 謝承翰 】 中華民國九十九年 三月 26 日 【 謝承翰 】 中華民國九十九年 三月 26 日

目錄 天空為什麼是藍色的? 天空雲的顏色變化是如何引起的？ 為什麼天空中星座的位置隨時變化？ 北極星一定在北方的天空嗎? 彩虹的形成[1] 彩虹的形成[2] 東西方神話故事中掌管天空和大地的神? 盤古開天的傳說故事 盤古開天的傳說故事2 壹、研究動機 貳、研究目的 參、研究方法 肆、相關資料整理 伍、研究發現 陸、研究結論與建議 柒、參考資料

天空為什麼是藍色的？ 天空為什麼是藍色的？ A: 我們知道，地球表面包圍著一層空氣。空氣中含有許多微小的塵埃、冰晶、水滴等。當太陽光（看上去是束白光，實際上它是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等有色光線組成）通過空氣時，波長較長的紅色光透射力最大（其次是橙、黃色光），它能透過大氣中的微粒射向地面；而波長較短的藍、紫、靛等色光，很容易被懸浮在空氣中的微粒向四面八方散射開來，使天空呈現出蔚藍色 簡單的說，大氣層裡有許多分子，陽光在其間行進時會不斷折射、散射，然後才進入我們的眼睛。所以太陽一出來，整個天空都會亮亮的。至於為什麼是藍色的，那是因為藍光波長較短，所以比較容易被散射，因此進入眼中的比例較高。但是在太陽接近地平線時，由於大氣層比較厚，波長長的光線才能直線穿透大氣層，因此在太陽附近的天空會是偏紅的狀況。

天空雲的顏色變化是如何引起的？ 要了解天空的顏色變化，就先需要知道散射 散射這個東西是光在物質中傳播時，因為物質的微粒或密度的不均勻性導致在入射光方向以外的地方，如側面也能看到光的現象就叫做散射(scattering) 白色的雲是因為雲滴的分子比光的波長明顯的要大很多，在雲滴的背光面會有非常明顯的散射現象，稱為foward scattering。 這種雲滴粒徑大於入射光波長的散設稱之為Lorenz-Mie scattering（勞倫茲-梅 散射）。因為任何頻率的光都被均勻的散射，所以我們看到的雲就是白色的(所有頻率的光的加成就是白色)。 黑色的雲，也就是烏雲是因為雲太靠近地面加上上方的光線無法穿透,所造成的。 晚霞則是Rayleigh scatter所造成，空氣分子的粒徑大小比光的波長還小，此時散射與波長的四次方成反比，藍光比紅光還會散射，在白天時，太陽光斜射進天空，藍光被散射的程度較大，也就是藍光向四面八方運行，所以我們看到的天空是藍色的，但在傍晚時，我們往太陽的方向看去，此時太陽光穿透的大氣層厚度更厚，藍光散射的更嚴重了，都散掉了，跑到別的方向去了，所以我們不到藍色，留下來的就是紅色，而紅色也因為大氣層厚度較厚的關係，所以也有一點散射現象，所以我們在往太陽的方向上就會看到紅紅的一片。 http://mengpai.blogspot.com/2007/02/1_13.html http://book.tngs.tn.edu.tw/database/scientieic/content/1989/00040232/0012.htm

為什麼天空中星座的位置隨時變化？ 先以地球本身自轉來說 是"看起來"位置變化最快的因素 因為我們身處在地球上距離最近 會跟著地球一起轉動仰角也因時間而改變 就像太陽東昇西落一樣變化 但這只會影響星星在我們視覺上仰角的差異 這是以天作為週期的變化 在來是地球對太陽的公轉 這會影響整個視覺的範圍使能看到的星星不同 因為面向太陽的方向受到陽光而看不到那個方向的星星 也就是通過十二星座的黃道面 當太陽運行到那個星座 那個星座就看不到了 所以這是以一年作為週期的變化 至於天體整個運動就會改變星星的排列 就像北極星以後就因為星體的移動就不再是北極星了 或者是超星星爆炸而消失 這個就是真正的改變而不是循環

北極星一定在北方的天空嗎? 北極星現在在很靠近地球北極指向的天空。因此，看起來它總在北方天空。正是因為它所處的位置重要，才大名鼎鼎。其實，按亮度它只是一顆普通的二等星，屬于“小字輩”。它離我們是300多光年。北極星屬于小熊星座中最亮的恆星，也叫小熊座α星。中國古代稱它為“勾陳一”或“北辰”。在星座圖形上，它正處于小熊的尾巴尖端。 　　說到這里，或許你要問：小熊星座α星永遠享受北極星的尊稱嗎？或者說，地球自轉軸的北極永遠指向這顆星嗎？首先應該指出，地球自轉軸也是在周期性的緩慢擺動。因此，地球自轉軸北極指向的天空位置自然也是變動的。可見，北極星的“皇位”也存在輪流坐庄的可能。天文學家們早已算出，4800年前，北極星不是現在小熊座α星，而是天龍座α星，中國古代稱它為右樞。那時右樞獲得北極星的殊榮。到公元1000年，也就是中國北宋初年的時候，地球北極指向的天空離現在北極星?小熊座α星的角距還有6度。可見，那時它還遠遠不能作北極星。現在地球自轉軸北極指向的天空離小熊座α星的角距只有約1度。目前地球自轉軸北極指向的天空正以每年15角秒的速度接近小熊座α星。到公元2100年前后，地球自轉軸北極指向的天空和小熊座α星之間的角距最小，僅有約28角分。似乎這時它的“地位”才達到北極星的頂峰。以后，地球自轉軸北極指向的天空將逐漸遠離小熊座α星。到公元4000年前后，仙王座γ星將成為北極星。到公元14000年前后，天琴座α星?織女星將獲得北極星的美名。那時人們再談起牛郎和織女的故事來，織女星“入主北極星的皇位”身份，遠遠超過牛郎星。地球自轉軸這樣擺動一周的時間，大約是26000年。這說明一切事物都是在運動的，靜止只是暫時的，是相對的，運動變化才是永恆的。 　　北斗七星屬大熊星座的一部分，從圖形上看，北斗七星位于大熊的背部和尾巴。這七顆星中有6顆是2等星，一顆是3等星。通過斗口的兩顆星連線，朝斗口方向延長約5倍遠，就找到了北極星。認星歌有：“認星先從北斗來，由北往西再展開。”初學認星者可以從北斗七星依次來找其它星座了。 　　北斗七星組成的圖形永遠不變嗎？它永遠是找北極星的“工具”嗎？當然不是這樣。宇宙間一切物體都在運動和變化之中，恆星也不例外。既然恆星也在運動，那么北斗七星組成的圖形當然也在變化。這七顆星離我們的距離不等，在70～130光年之間。它們各自運行的速度和方向也不一樣。天文學家們已經算出，10萬年前看到的北斗七星組成的圖形和10萬年后將要看到的圖形，都和今日的大不一樣。 參考資料 http://science.yam.com/astronomy/stars/stars_5.html

彩虹的形成 [1] 彩虹產生的原因? 陽光射到空中接近圓型的小水滴，造成色散及反射而成。 如何形成不同美麗的顏色? 陽光射入水滴時會同時以不同角度入射，在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈，造成我們所見到的彩虹，造成這種反射時，陽光進入水滴，先折射一次，然後在水滴的背面反射，最後離開水滴時再折射一次。因為水對光有色散的作用，不同波長的光的折射率有所不同，藍光的折射角度比紅光大。由於光在水滴內被反射，所以觀察者看見的光譜是倒過來，紅光在最上方，其他顏色在下。彩虹七彩顏色，從外至內分別為：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。 有關彩虹成因的實驗 1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成。笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進行實驗，得出水對光的折射指數，用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成，而副虹則是兩次反射造成。他準確計算出彩虹的角度，但未能解釋彩虹的七彩顏色。後來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色，關於彩虹的形成的光學原理便被完整揭露。

彩虹的形成[2] 彩虹可以製造嗎？ 其實只要有空氣中有水滴，而陽光正在觀察者的背後以低角度照射，便可能產生可以觀察到的彩虹現象。彩虹最常在下午，雨後剛轉天晴時出現。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴，天空的一邊因為仍有雨雲而較暗。而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光，這樣彩虹便會較容易被看到。另一個經常可見到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧，亦可以人工製造彩虹。 雙重彩虹 很多時候會見到兩條彩虹同時出現，在平常的彩虹外邊出現同心，但較暗的副虹(又稱霓)。副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成。兩次反射最強烈的反射角出現在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。因為有兩次的反射，副虹的顏色次序跟主虹反轉，外側為藍色，內側為紅色。副虹其實一定跟隨主虹存在，只是因為它的光線強度較低，所以有時不被肉眼察覺而已。 彩虹出現的位置 彩虹其實並非出現在半空中的特定位置。它是觀察者看見的一種光學現象，彩虹看起來的所在位置，會隨著觀察者而改變。當觀察者看到彩虹時，它的位置必定是在太陽的相反方向。彩虹的拱以內的中央，其實是被水滴反射，放大了的太陽影像。所以彩虹以內的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，剛好是觀察者頭部影子的方向，虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置。因此當太陽在空中高於42度時，彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因。

東西方神話故事中掌管天空和大地的神? 埃及:天空之神~隼神 何魯斯(Horus) 大地及豐收河水氾濫之神~審判者 奧塞利斯(Osiris) 基督教:熾天使~薩拉弗 掌管天空 希臘:大地之母(Gaea)蓋亞 天空之神(Uranus)烏拉諾斯

盤古開天的傳說故事 在太初的時候，沒有天地，也沒有萬物，宇宙間瀰漫著渾沌之氣。後來，經過一段漫長歲月的孕育，才分成了天和地。 天和地生下一個名叫盤古的巨人。 盤古夾在天空和大地之間，隨著時光的飛逝漸漸成長。天空每天增高一丈，大地也同樣每天加厚一丈，夾在中間的盤古，也一日九變的長高一丈。就這樣，經過了一萬八千年的漫長歲月，盤古的軀體已高達九萬里，原來相連的天和地，也因盤古長高了而相隔九萬里。天空和大地之所以像今天距離得那麼遠，就是這樣形成的。 　盤古死後，他的軀體變成各種東西，天地間才出現了我們眼前的各種風景。例如:盤古的氣息變成風雲，聲音變成雷，左眼變成太陽，右眼變成月亮，手腳和軀幹變成山脈，血管變成河流，肌肉變成泥土頭髮和鬍鬚變成繁星，皮膚上的毛變成草木，牙齒和骨骼變成金屬和石頭，汗變成雨。 人物介紹： 盤古氏，開天闢地之始祖，稱開天大帝。又一說盤古氏泣為江河，氣為風，聲為雷，目瞳為電，喜為晴，怒為陰，天地之精，號曰元始天王，其神像造型惟一首執斧，一首執鑿，代表了他開天闢地之精神。

盤古開天的傳說故事2 很久以前，沒有天、沒有地，就只有一個像雞蛋的濃厚氣體叫「混沌」。 天和地生下一個名叫盤古的巨人。盤古出世後區分天和地，他把清者歸入天，濁者歸入地。盤古夾在天空和大地之間，隨著時光的飛逝漸漸成長。就這樣，經過了一萬八千年的漫長歲月，盤古的軀體已高達九萬里，原來相連的天和地，也因盤古長高了九萬里而相隔九萬里。（天空和大地之所以像今天距離得那麼遠，就是這樣形成的。〉盤古撐天地撐了那麼久，終於，有一天，盤古累倒 了下來，而且，再也起不來了。盤古雖然死了，但天地的造化卻還沒有結束。這時候，盤古的身體忽然開始變化了！看！盤古在去世之前所吐出的最後一口氣，化成了孕育萬物的春風和白雲，而他重重的喘息聲，就變成了那震撼天地的雷鳴。他的左眼變成耀眼的太陽，右眼變成皎潔的月亮。 他長長的頭髮變成銀河，滿臉的鬍鬚變成天上數不盡的星星。他的雙手和雙腳，成為大地的東、南、西、北四個極端，他的身體化作八方的高山，它的血液流成了江河，他的筋脈變成了道路。鳥獸和蟲魚，就是他的內臟；肥沃的泥土，則是盤古的肌肉。他的皮膚和汗毛，變成了美麗的花草和青翠的樹木；他的骨頭、骨髓和牙齒，也變成堅硬的石頭，漂亮的珍珠和寶玉。就連他身上流出來的汗水，也化作了雨露滋潤大地。以後的人還傳說著：「盤古高興時，天地就風和日麗！」「盤古生氣時，天地不打雷，還會狂風暴雨呢！」「盤古悲傷的時候，花蕊都凋謝了，葉兒也枯萎了。」還有人說：「盤古的左眼一閉，天就亮了；右眼一閉，就表示天黑了。」盤古這樣日夜不停的關心這個世界，因為這是他親手創造的世界。

壹、研究動機 一、 看到天氣變來變去就想知道為什麼天氣會一直變。

貳、研究目的 我想知道有關天空的事情

參、研究方法 上網找

肆、相關資料整理 天空為什麼是藍色的？ A: 我們知道，地球表面包圍著一層空氣。空氣中含有許多微小的塵埃、冰晶、水滴等。當太陽光（看上去是束白光，實際上它是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等有色光線組成）通過空氣時，波長較長的紅色光透射力最大（其次是橙、黃色光），它能透過大氣中的微粒射向地面；而波長較短的藍、紫、靛等色光，很容易被懸浮在空氣中的微粒向四面八方散射開來，使天空呈現出蔚藍色

伍、研究發現 雖然現在科技很發達，但還是有很多我們不知道的事。

陸、研究結論與建議 不管我們再聰明也會有我們不知道的事

柒、參考資料 網路