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北极极光如此绚烂多彩,它形成的原理是什么? 北极光出现的原理是什么?

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极光(Aurora),是一种绚丽多彩的发光现象,其发生是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光,在北极被称为北极光。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。

极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空,一般呈带状、弧状、幕状、放射状,这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光产生的条件有三个:大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。

极光出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚丽多彩的发光现象。而地球的极光,来自地球磁层和太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。极光产生的条件有三个:大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现,太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。大家都知道极光的美丽,但是大家是否了解产生极光现象的原理是什么呢?

极光是地球周围的一种大规模放电的过程。来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。经常出现的地方是在南北纬度67度附近的两个环带状区域内,阿拉斯加的费尔班一年之中有超过200天的极光现象,因此被称为“北极光首都”。所以极光只能在地球的南北极被看见。

地球磁层磁力线携带太阳风的能量进入地球内部,进而驱动了地磁场的形成。在这磁层磁力线闭合环路上除了有地球内部的导电体之外,另外还有大气层的电离层-这一弱导电体。当太阳风强烈时,磁力线能量遇到地球内部的磁感抗,有许多能量消耗不掉,于是就在电离层处形成了极光。



现在人们认识到,极光一方面与地球高空大气和地磁场的大规模相互作用有关,另一方面又与太阳喷发出来的高速带电粒子流有关,这种粒子流通常称为太阳风。由此可见,形成极光必不可少的条件是大气、磁场和太阳风,缺一不可。具备这三个条件的太阳系其他行星,如木星和土星,它们的周围,也会产生极光,这已被实际观察的事实所证明。

极光在不同的环境、不同的气候、不同的时间会呈现多种色彩的变幻,科学家发现,极光呈现的颜色是由以下四个因素决定的:(1)入射粒子的能量;(2)大气中的原子和分子在不同高度的分布状况;(3)大气中原子和分子本身的特性;(4)大气的密度不均匀,基本上越接近地表密度越高。

决定极光颜色的主要因素之一,就是不同种类分子在大气中的垂直分布状况。接近地表处,大气的组成十分均匀,78%是氮分子,21%氧分子,这样的组成直到高度约100公里为止都是如此。 高度介于60~100公里的极光,主要的光应该来自氧和氮分子;100~200公里的极光主要由氮分子和氧原子所贡献;在200公里以上,极光主要来自氧原子,少部分来自氮分子;在大气的最高层,氢与氦原子也会产生极光,不过这些光十分微弱,肉眼不容易见到。

简单一点说,极光的主要来源是来自太阳的带电粒子,受到地球磁场偏转后,在两极地区被俘获后进入大气层,和大气分子碰撞后产生的电离现象,并产生光带。

用科普的话来说。就是地球大陆磁场辐射和两级磁场辐射发生碰撞而产生的激光。
在不同波长的光线下现出不同颜色。
在南极。因为都是海洋。没有陆地你是看不到极光的。

北极光,是出现于星球北极的高磁纬地区上空的一种绚丽多彩的发光现象,由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。北极附近的阿拉斯加、北加拿大以及中国的黑龙江省大兴安岭地区漠河市是观赏北极光的最佳地点。

北极光出现的原理是什么?~

是出现于星球北极的高磁纬地区上空的一种绚丽多彩的发光现象。地球的极光是由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流使高层大气分子或原子激发而产生的。

太阳风中的带电粒子在大气层中受到激发,引起发光,形成极光。
1.极光原理
当极光出现,居住于南北极圈的人会看见夜空有不断变化的美丽光芒。很多人以为极光的形成与地球以外的太空无关,其实极光的成因与太阳黑子有很大的关系。在我们介绍极光的成因之前,不如让我们先对太阳作一点较深入的了解。大家都知道,太阳是一个十分热的火球。它的表面温度大约是六千度。每时每刻,太阳表面都会将太量粒子往外太空射出去。这就是天文学家经常提到的太阳风。
当极光出现,居住于南北极圈的人会看见夜空有不断变化的美丽光芒。很多人以为极光的形成与地球以外的太空无关,其实极光的成因与太阳黑子有很大的关系。在我们介绍极光的成因之前,不如让我们先对太阳作一点较深入的了解。大家都知道,太阳是一个十分热的火球。它的表面温度大约是六千度。每时每刻,太阳表面都会将太量粒子往外太空射出去。这就是天文学家经常提到的太阳风。
生活在香港的我们,也许没有机会看见极光。但对于居住在极北或极南地域的人们,极光是一场神秘的夜空之舞。闪烁的浅绿色光弦形状在不断地变化,就像轻柔的窗帘,被微风所牵动,婉延在宁静而寒冷的夜空中。极光的光度会改变,当它最明亮的时候,多种颜色相继出现,璀灿悦目。
极光到底是甚么?很久以前,人们以为极光只是太阳光被天上微小的冰块反射而成的,但当科学家分析极光的光谱时,发现它与太阳的光谱并不相似,由此否定了这个说法。另一方面,极光的光谱却和一些气体在极高电压下放电的光谱有不少相似之处。事实上,极光是地球大气高层的气体分子或原子受来自太阳的高能电子碰撞后发射的。简单来说,分子或原子受电子碰撞后,会被激发至较高的能态,甚至被电离。当离子重新俘获电子,辗转回到基态的时候,便会被发射某些拥有特定波长的光波。
这个模型解释了极光的颜色。来自太阳的紫外线把氧分子分解成原子,成为了大气最高层 (电离层) 的主要成份。当氧原子受电子激发后,便会发出极光那主要的浅绿色光芒。能量较高的电子则可深入大气层较低的地方,激发那里的中性氮分子,发出粉红色或紫红色的光辉。电离的氮分子则发出紫蓝色的光。这些次要的激发丰富了极光的颜色,为这道美丽的卷帘添上了悦目的花边。

相关要点总结:

15078804255:北极极光如此绚烂多彩,它形成的原理是什么?
贲钢答:极光(Aurora),是一种绚丽多彩的发光现象,其发生是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光,在北极被称为北极光。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。

15078804255:北极光是怎么形成的 北极光是如何形成的
贲钢答:1、由于从太阳射来的电子接近地磁场之偏转,及绕磁极集中成螺旋状所引起之辐合效应。为通过极稀薄而最冷之高气层之放电,造成大气中的瑰丽发光现象。形状有拱弧,长条与薄雾等,所呈状态从跳动,闪烁到爆炸都有。极光颜色通常是白中带绿,带红,带黄,带蓝,带紫或粉红,持续时间从数小时至数日不...

15078804255:为什么会有北极光??怎么形成的
贲钢答:极光(Aurora或Polar light)出现于星球的高磁纬地区上空,是一种绚丽多彩的发光现象。而地球的极光,由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。原理 极光最易出现的时期是春分和秋分两个节气来临之前,且春秋两季出现频率更甚夏冬。但2007年美国国家航...

15078804255:极光的形成是什么原理
贲钢答:太阳风中的带电粒子在大气层中受到激发,引起发光,形成极光。1.极光原理 当极光出现,居住于南北极圈的人会看见夜空有不断变化的美丽光芒。很多人以为极光的形成与地球以外的太空无关,其实极光的成因与太阳黑子有很大的关系。在我们介绍极光的成因之前,不如让我们先对太阳作一点较深入的了解。大家都...

15078804255:极光是如何形成的?
贲钢答:许多物理学家通过实验,证明了极光是由于高空稀薄大气层中带电微粒所起的作用。在80~1200千米的高空大气层中,空气是非常稀薄的,极光就在那里发生。太阳是一个庞大炽热的球体,在它的内部和表面进行着各种反应,从而产生强大的带电微粒流。这种带电微粒流从太阳发射出来,以极快的速度射向周围的...

15078804255:北极光出现的原理是什么?
贲钢答:是出现于星球北极的高磁纬地区上空的一种绚丽多彩的发光现象。地球的极光是由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流使高层大气分子或原子激发而产生的。

15078804255:用自己的语言概括极光的原理100-200字
贲钢答:太阳风是太阳释放出的一股粒子流(电子和质子),它以150万公里以上的时速运行,最终被地球磁场捕获。进入地球磁场之后,这些粒子的运动速度加快,并向磁极运动。粒子与大气层中的氮和氧原子碰撞,带电粒子的能量转移到大气分子上,使之发光,形成了绚丽的极光。极光的颜色取决于被碰撞原子的类型,如果光线...

15078804255:极光产生的原理是什么
贲钢答:极光的形成原理是由太阳风与地球磁场相互作用所产生的。太阳风是从太阳上的太阳冕以高速喷射出的带电粒子流。这些带电粒子跟随着太阳磁场的释放和爆发,向宇宙空间迅速扩散。当这些带电粒子接近地球时,它们受到地球磁场的影响,被引导到地球磁场的两极区域,即极地。当带电粒子进入地球的大气层时,由于与...

15078804255:北极光是怎么形成的
贲钢答:1、多样性 极光呈现出多样性的特点,被视为自然界中最漂亮的奇观之一。其五彩缤纷,形状不一,绮丽无比,这是由于高空气体是由多种元素组成的,受到轰击的不同元素的气体发出的光的颜色是不一样的,因而极光就显得绚丽多彩,变幻无穷。有时出现时间极短,犹如节日的焰火在空中闪现一下就消失得无影无踪...

15078804255:北极光是怎么形成的 北极光的形成要素
贲钢答:北极光是一种大自然天文奇观,是出现在星球北极高磁纬地区上空中的一种绚丽多彩的发光现象。极光的形成有太阳风、地球磁场、大气三大要素,由于太阳的激烈活动释放出无数的带电微粒,当带电微粒流射向地球进入地球磁场的作用范围时,受地球磁场的影响,便沿着地球磁力线高速进入到南北磁极附近的高层大气中,...

(编辑:本站网友)
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