小魔术：“变色”水

什么是颜色？颜色是不同波长的光经人眼而形成的主观感觉。人眼可以感觉到的光（称为“可见光”）的波长范围在390nm到770nm之间。其中波长最短的是紫光，波长最长的是红光。

太阳光中包含了全部可见光，因而是白色的（注意：“白色”由七色混合而成，没有对应于白色的波长！）。然而，清晨和傍晚，我们看到的太阳光却是红色的，这是为什么呢？显然，早、中、晚不同时间的太阳本身并没有变化，变化的是太阳对于地球的相对位置。早、晚的阳光与中午的阳光穿过大气层的距离是不同的，太阳颜色的变化正是这一原因所致。原来，光在空气中传播时会发生“散射”，即除了直线传播的光束以外，还有一些光会向其他地方散开来。这种散射的原因，主要有两类，一类是由空气中的悬浮粒子产生的，如灰尘、小水滴等，这类散射的大小与光的波长无关；另一类是由空气分子的不均匀所产生的，这类散射的大小与光的波长的4次方成反比（称为“瑞利散射定律”），即波长越短，散射越大。计算表明，当光穿过空气的路程不太远时（如中午的太阳光，穿过空气的路程约8公里），各种波长光的散射损耗都不大，而当光穿过空气的路程较远时（如早、晚的太阳光，穿过空气的路程约达290公里），散射损耗相当严重，而短波长的光更严重得多，。

早、晚的阳光中，蓝紫光几乎全部损失，看到的太阳当然是橙红色的了。这些蓝紫光向各个方向散射，因而整个天空呈现出美丽的蔚蓝色。由此可知，蓝天红日是空气对不同波长的太阳光散射不同所致。当然，这种空气的散射非常小，要几百公里才显现出来。在本实验中，我们将利用液体的分子散射来使这个距离大大缩短，从而在实验室中观察到散射与波长的关系。

烧杯、红汞、黑纸、电灯、手电筒、肥皂粉、饮品（自备，选用小盒软包装饮品），铁支架，量筒等。