什么是光？什么是辐射光谱？

太阳是个炽热的大火球，它的表面温度可达6000℃，它以光辐射方式不断把巨大的能量散发到宇宙，也传送到地球上来，哺育万物生长。 

光是一种电磁波，是以3×108m/s的速度进入空间的波。光除了有干涉、衍射等波的性质以外，还有光电效应、康普顿散射等，具有只有看成高能粒子才能解释的性质。将光看成粒子时，称为光子，但与日常看到的粒子不同，光子没有尺寸大小。 

人们所见到的太阳光是无色（也可说是白色）的，其实它的颜色不是单一的，而是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫不同颜色的光组成的。每种颜色光的波长各不相同：红色光的波长是622～770nm；橙色光的波长是597～622nm；黄色光的波长是577～597nm；绿色光的波长是492～577nm；蓝色光的波长是455～492nm；紫色光的波长是390～455nm。 

这只是可见光，是太阳光的一小部分，如图1所示。可见光的波长是390～770nm，小于390nm的是紫外线，大于770nm是红外线。其实，这也不是太阳光的全部，在波长上看，仍然是一小部分，比紫外线波长短的还有X射线和γ射线，比红外线波长长的还有微波、短波和无线电波。 

图1　光波图 

也就是说，太阳辐射光的波长不是单一的，各有不同的波长，波长越短，光子的能量越大。通常紫外线的能量比可见光强，这意味着波长短的光是具有较高能量的光。 

图2为太阳的辐射光谱。太阳的辐射光谱可便于人们搞清太阳辐射光波的波长分布及辐射能量的大小。图中，地球表面上的太阳辐射光谱，与宇宙空间的辐射光谱相比，变成了锯齿状杂乱的形状。这是因为大气中存在的水蒸气、二氧化碳、臭氧等吸收红外线的缘故，这些气体的增加，成为地球变暖的原因。200～300nm的紫外线到达不了地面。这是由于高度为10～50km的等温层中存在的氧和臭氧吸收了这些光。300nm以上的光也减少，也是受臭氧吸收光的影响。在图1-3还可以看出，太阳辐射光可分为三个主要区域，即波长较短的紫外区、波长较长的红外区和介于二者之间的可见光区。太阳辐射的能量主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总量的50％，后者占43％。紫外区只占能量的7％。在波长480nm的地方，太阳辐射的能力达到最高值。

图2　太阳的辐射光谱