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落日的幻覺

其實(shí)，日落的景象和日出同樣壯觀、綺麗，而且神秘、迷人。如果有機(jī)會(huì)觀日落，它會(huì)使你神往：太陽靜靜地躺在西方地平線上，變得如此之大，顏色是那樣深黃、殷紅；它緩緩墜落，接近地平線時(shí)竟縮身變扁。若天空有云，你會(huì)看見燦爛的晚霞；全天無云，不要忘記回頭，你會(huì)發(fā)現(xiàn)背后的天空中現(xiàn)出神秘的藍(lán)灰色暗弧，暗弧外面還鑲有明顯的亮弧。而在暗弧和亮弧上升的同時(shí)，西方天空還會(huì)出現(xiàn)迷人的紫光，隨著太陽的墜落，紫光下移，接近地平線時(shí)才消失。可惜這種美麗的紫光并不多見。

日落確實(shí)很美，色彩絢麗，變化多端。可是觀賞者不會(huì)想到吧，這些奇異景象竟然大都是幻覺，夕陽本身沒有任何變化。

天文學(xué)家早就發(fā)現(xiàn)，地球大氣會(huì)使光線散射。1871年，英國(guó)科學(xué)家瑞利證明，短波光的散射比長(zhǎng)波光要強(qiáng)得多，所以，陽光中的短波光——紫色光被大氣層中微小塵埃和空氣分子散射要比長(zhǎng)波光——紅色光強(qiáng)10倍以上(這首先可以解釋為什么天空總是蔚藍(lán)色的)。由于日落日出的時(shí)候，陽光所穿透的大氣層增厚，而黃、紅色光穿透能力最大，所以此時(shí)太陽看起來深黃、殷紅。一般地講，黃昏時(shí)空氣中的煙塵要比清晨多，因此，落日顏色又不同于旭日。

由于地球表面和大氣層都是彎曲的，接近地平線的太陽的光線穿過大氣層時(shí)，其距離遠(yuǎn)大于高層，所以進(jìn)入底層的光線迅速衰減，再加上太陽沉入地平線后所造成的地球影子，就呈現(xiàn)出天空中藍(lán)灰色的暗弧；而高層大氣密度小，光散射弱，就產(chǎn)生了暗弧上的亮弧。這種奇妙的大氣光學(xué)現(xiàn)象隨著太陽的下落而升向天頂，隨著黑暗的降臨而消失。至于美麗的紫光，是因?yàn)槿搜鄣寞B合效應(yīng)，使通過大氣塵埃的紅色光與高層大氣中較純空氣的藍(lán)色散射光疊合而產(chǎn)生的。

太陽變扁的幻覺，不只出現(xiàn)在日落，太陽跳出地平線時(shí)也是如此。這是由于光通過空氣時(shí)，速度每秒減慢87千米，因而光線折射也隨之發(fā)生變化，所以，當(dāng)落日下緣接觸地平線時(shí)，折射使落日的高度和寬度之比為26．5∶32，觀賞者眼睛里的太陽自然就是扁的。

最令人迷惑的幻覺，是日落時(shí)的太陽看上去要比高掛天空時(shí)大兩倍半到三倍半，就像一個(gè)巨大的玉盤遠(yuǎn)掛天邊。但實(shí)際上，在大氣層外天文學(xué)家用各種儀器，包括用照相機(jī)拍照，已經(jīng)證明黃昏的太陽與中午的太陽大小是一樣的。