黑色的物体在太阳底下晒会吸收太阳的热量,而白色的会反热,这是为什么?

题海之王


大家都知道,冬天的时候穿黑色的衣服更暖和,夏天穿白色的衣服更凉快,但是这其中是什么原理呢?

太阳上的热量是通过“辐射”的方式传到地球表面的【如下图所示,就是太阳对地面的热辐射】,简单来说,就是光会传热,一个物体能够吸收太阳光吸收的越多,那么这个物体就容易被晒热了。

而太阳光的成分并不是单一的,我们看着太阳就是一个颜色(白色),事实上我们让太阳光通过三棱镜就可以知道,实际上太阳光是由五颜六色的光线组成的(甚至于还有我们根本就看不到的光线),只是这些光线同时到达我们的眼睛里面,让我们觉得太阳光是白色的。

而且每一种颜色的光里面都携带着一定的能量【如下图所示,就是太阳光中各种颜色所携带的能量】,同样的太阳光照射到一个物体上,吸收的不同颜色的光越多,那么这个物体就越容易发热。

我们知道了太阳光实际上是五颜六色的之后,就要谈论下一个话题:为什么我们会觉得一个物体是某种颜色的?

答案是,因为在白色灯光的照耀下,某个物体会吸收白色光中的一部分颜色,反射另一部分颜色,然后这些反射的光线被我们的眼睛捕捉到,我们就会认为这个东西是有颜色的。

比如说一块蓝色的布,之所以我们觉得这块布是蓝色的,是因为太阳光或者白色的灯光照到这块蓝色的布上,其他的颜色都被这块布吸收了,只有蓝色光被反射了,我们的眼睛看到蓝色的光,于是说这是一块蓝色的不。

这里有两个特殊的情况,第一个是黑色,这种颜色相当于把所有的可见光都吸收了,所以你会觉得这个东西是黑色的;第二个是白色,这种颜色是把所有的可见光都反射了,所以你觉得这个东西是白色的。

那么你现在明白了吗?黑色的物体吸收了所有颜色的光,所以容易发热,白色的物体反射了所有颜色的光,所以发热速度慢。


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首先,我们得弄清楚,太阳光看起来是白色的,那因为太阳光是由红外线到紫外线一系列光谱组成的,包括红橙黄绿青蓝紫我们肉眼可看见的七种可见光,这些可见光就如混和的颜料一般使得混合而成的太阳光呈现白色。

▲太阳光谱


而一个物体受到光线的照射,会吸收到掉一部分光线,同时反射一部分光线。当它呈现某种颜色时是因为它吸收了更多的其它颜色光线,反射了更多本身颜色的光线。比如红色物体反射了大部分红色光线吸收了更多的其它色彩的光线,因而呈现红色。

因此,白色物体就是大部分光线都反射回来了,它才会呈现出白色。而黑色物体则相反,它吸收了大部分光,才会显示黑色。

这样就很明显了,白色物体和黑色物体同时放在太阳光下,白色物体反射了更多光线,黑色物体吸了更多光线,当然黑色物体温度升得快些。

▲可见太阳光的功率分布图


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