极光是怎么形成的

一、极光是如何形成的

在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉.它轻盈地飘荡，同时忽暗忽明，发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒.这种壮丽动人的景象就叫做极光. 极光多种多样，五彩缤纷，形状不一，绮丽无比，在自然界中还没有哪种现象能与之媲美.任何彩笔都很难绘出那在严寒的北极空气中嬉戏无常、变幻莫测的炫目之光. 极光有时出现时间极短，犹如节日的焰火在空中闪现一下就消失得无影无踪；有时却可以在苍穹之中辉映几个小时；有时像一条彩带，有时像一团火焰，有时像一张五光十色的巨大银幕；有的色彩纷纭，变幻无穷；有的仅呈银白色，犹如棉絮、白云，凝固不变；有的异常光亮、掩去星月的光辉；有的又十分清淡，恍若一束青丝；有的结构单一，状如一弯弧光，呈现淡绿、微红的色调；有的犹如彩绸或缎带抛向天空，上下飞舞、翻动；有的软如纱巾，随风飘动，呈现出紫色、深红的色彩；有时极光出现在地平线上，犹如晨光曙色；有时极光如山茶吐艳，一片火红；有时极光密聚一起，犹如窗帘慢帐；有时它又射出许多光束，宛如孔雀开屏，蝶翼飞舞. 极光是怎么产生的呢？许多世纪以来，这一直是人们猜测和探索的天象之谜.从前，爱斯基摩人以为那是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬.13世纪时，人们则认为那是格陵兰冰原反射的光.到了17世纪，人们才称它为北极光——北极曙光（在南极所见到的同样的光称为南极光）. 随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知，原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品.在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为"太阳风".太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流.太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场.地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个"漏斗"沉降，进入地球的两极地区.两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光.在南极地区形成的叫南极光.在北极地区形成的叫北极光. 1890年，挪威物理学家柏克兰认为，离地球1.5亿千米的太阳几乎连续不断地向地球放射物质点.而离地球5万千米至6.5万千米以外有一层磁场将地球罩住，当太阳的质点直射这层磁场而被挡住时，它便向地球四周扩散，寻找钻入的空隙，结果约有1%的质点钻入北磁极附近的大气层.每颗太阳质点含有等于1000伏特的电力.它们在100千米外的高空大气层中与原子和多半由氧和氮构成的分子相遇，原子吸收了太阳质点所含的一部分能量时，立即又将这能量释放出来而产生极强的光，氧发出绿色和红色的光，氮则发出紫、蓝和一些深红色的光.这些缤纷的色彩组成了绮丽壮观的极光景象. 目前，许多科学家正在对极光作深入的研究.人们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的.而且，极光的颜色和强度也取决于沉降粒子的能量和数量.用一个形象比喻，可以说极光活动就像磁层活动的实况电视画面.沉降粒子为电视机的电子束，地球大气为电视屏幕，地球磁场为电子束导向磁场.科学家从这个天然大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息.例如，通过极光谱分析可以了解沉降粒子束来源，粒子种类，能量大小，地球磁尾的结构，地球磁场与行星磁场的相互作用，以及太阳扰乱对地球的影响方式与程度等. 极光不但美丽，而且在地球大气层中投下的能量，可以与全世界各国发电厂所产生电容量的总和相比.这种能量常常搅乱无线电和雷达的信号.极光所产生的强力电流，也可以集结在长途电话线或影响微波的传播，使电路中的电流局部或完全“损失”，甚至使电力传输线受到严重干扰，从而使某些地区暂时失去电力供应.怎样利用极光所产生的能量为人类造福，是当今科学界的一项重要使命.极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象.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. 极光是来自太阳活动区的带电高能粒子 [可达1万电子伏] 流使高层大气分子或原子激发或电离而产生的.由于地磁场的作用，这些高能粒子转向极区，所以极光常见于高磁纬地区.在大约离磁极25°—30°的范围内常出现极光，这个区域称为极光区.在地磁纬度45°—60°之间的区域称为弱极光区，地磁纬度低于45°的区域称为微极光区. 极光下边界的高度，离地面不到100公里，极大发光处的高度约110公里左右，正常的最高边界为300公里左右，在极端情况下可达1000公里以上. 根据近年来关于极光分布情况的研究，极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环状，而是更像卵形. 极光的光谱线范围约为3100—6700埃，其中最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线，称为极光绿线. 早在2000多年前，中国就开始观测极光，有着丰富的极光记录.极光是划过南北两极地区上空的耀眼的光象.呈带状、弧状、放射状或幕状.还没有人确切地知道极光发生的原因，但人们通常认为极光是来自太阳微小高能粒子在地球磁场受阻后偏向的结果.一说是太阳高能粒子在地球磁场作用下和地球外层大气中氧氮原子撞击产生的辉光.太阳每11年左右有一个非常活动期，发出大。

二、极光是怎么形成的

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（Field line）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。

基本分类 1.按照极光的形态分类，可分为匀光弧极光、射线式光柱极光、射线式光弧光带极光、帘幕状极光、极光冕等。 2.按照极光观测的电磁波波段，可分为光学极光、无线电极光等。

3.按激光激发粒子类型，可分为电子极光、质子极光等。 4.按照极光发生区域，可分为极盖极光、极光带极光、中纬极光红弧等。

扩展资料北极光最常出没在北磁纬度67°附近的环状带区域内，以阿拉斯加、北加拿大、西伯利亚、格陵兰冰岛南端与挪威北海岸为主；北极附近的阿拉斯加、北加拿大是观赏极光的最佳地点，阿拉斯加的费尔班（Fairbanks）更赢得“北极光首都”的美称，以其寒冷的冬季与夏季的长时间光照而闻名，一年之中有超过200天的极光现象，人们去那里是为欣赏它那壮观景象并目睹每晚都会出现的极光奇观。观看极光要选择正确的时间，秋冬季一般是极光现象的多发期，在挪威，每年的11月——第二年3月是观看北极光最好的时期，极光出现的高峰时段是在下午6点到凌晨1点之间。

参考资料：百度百科-极光。

三、北极光是怎么形成的

你知道北极光是怎样形成的吗？先做个小测验，看看自己对北极光了解多少？选择题：北极光形成的原因：1、阿拉斯加的街灯2、粒子放射出来撞到最顶端大气层发出来的光3、伽马射线与地球的交互作用4、奇异色彩的云层对了，大气现象的其中一个最迷人的地方就是极光.在北极地区，天空经常被绚丽的绿色、紫色和金色反射光照亮.这些就是北方的极光（北极光）.尽管在英语中"极光"有"黎明之光"的含义，但这些异常的光现象不是由于黎明引起，而是因为大气层受到太阳发射出的带电粒子的冲击而引起大规模放电所造成的.一些粒子被地球的磁场的影响，跑进大气层.这些粒子与不同的分子相碰撞，就发出了不同光彩的光.例如，电子与大气顶层中的氮相碰，就产生了紫光，但当他们与低层的大气相关遇，就会产生红光.北极光是由于太阳喷射的带电粒子撞击到地球的大气层上而引起的一种光学效应，本来只能在北极圈附近及以北的地区才能看到，但由于今年是周期为11年的太阳活动期，随太阳风吹向地球的带电粒子数量和强度都大为增加，因而在很多地区都出现了极光.其实，在纬度更北的地区可以看到更壮观的光.大自然的造化神工令人叹为观止.。

四、激光是怎么形成的

激光（Laser），它指通过受激辐射放大和必要的反馈，产生准直、单色、相干的光束的过程及仪器.而基本上，产生激光需要"共振腔"（resonator）、"增益介质"（gain medium）以及"激发来源"（pumping source）这三个要素.原理原子的运动状态可以分为不同的能级，当原子从高能级向低能级跃迁时，会释放出相应能量的光子（所谓自发辐射）.同样的，当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话，会导致原子从低能级向高能级跃迁（所谓受激吸收）；然后，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子（所谓受激辐射）.这些运动不是孤立的，而往往是同时进行的.当我们创造一种条件，譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场，受激辐射得到放大从而比受激吸收要多，那么总体而言，就会有光子射出，从而产生激光.分类根据产生激光的媒质，可以把激光器分为液体激光器、气体激光器和固体激光器等.而现在最常见的半导体激光器算是固体激光器的一种.构成激光器大多由激励系统、激光物质和光学谐振腔三部分组成.激励系统就是产生光能、电能或化学能的装置.目前使用的激励手段，主要有光照、通电或化学反应等.激光物质是能够产生激光的物质，如红宝石、铍玻璃、氖气、半导体、有机染料等.光学谐振控的作用，是用来加强输出激光的亮度，调节和选定激光的波长和方向等.应用激光应用很广泛，主要有 fiber communication，激光测距、激光切割、激光武器、激光唱片等等历史 1958年，美国科学家肖洛和汤斯发现了一种神奇的现象：当他们将内光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时，晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光.根据这一现象，他们提出了"激光原理"，即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激励时，都会产生这种不发散的强光--激光.他们为此发现了重要论文.肖洛和汤斯的研究成果发表之后，各国科学家纷纷提出各种实验方案，但都未获成功.1960年5月15日，美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光，这是人类有史以来获得的第一束激光，梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家.1960年7月7日，梅曼宣布世界上第一台激光器由诞生，梅曼的方案是，利用一个高强闪光灯管，来刺激在红宝石色水晶里的铬原子，从而产生一条相当集中的纤细红色光柱，当它射向某一点时，可使其达到比太阳表面还高的温度.前苏联科学家H.Γ.巴索夫于1960年发明了半导体激光器.半导体激光器的结构通常由P层、N层和形成双异质结的有源层构成.其特点是：尺寸小，耦合效率高，响应速度快，波长和尺寸与光纤尺寸适配，可直接调制，相干性好.。

五、北极的极光是如何产生的

北极光的形成 “极光”这一术语来源于拉丁文伊欧斯一词.传说伊欧斯是希腊神话中“黎明”的化身，是希腊神泰坦的女儿，是太阳神和月亮女神的妹妹.当人类第一次仰望天际惊见北极光的那一刻开始，北极光就一直是个“谜”.长久以来，人们都各自发展出自己的极光传说，爱斯基摩人认为“极光，是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬”.原住民则视“极光为神灵现身，深信快速移动的极光会发出神灵在空中踏步的声音，将取走人的灵魂，留下厄运”.长期以来，极光的成因一直众说纷纭.有人认为：它是地球外缘燃烧的大火；有人则认为，它是夕阳西沈后，天际映射出来的光芒；还有人认为，它是极圈的冰雪在白天吸收储存阳光之后，夜晚释放出来的一种能量.这天象之谜，直到人类将卫星火箭送上太空之后，才有了物理性、合理的解释.本质上来说，极光是原子与分子在地球大气层最上层（距离地面100-200公里处的高空）运作激发的光学现象.它的形成有三大要素：太阳、风、磁场、大气.所谓“太阳风”，是太阳对宇宙不断放射的一种能量，它是由电子与质子所组成.由于太阳的激烈活动，放射出无数的带电微粒，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，与氧原子、氮分子等质点碰撞，因而产生了“电磁风暴”和“可见光”的现象，就成了众所瞩目的“极光”.极光出现的机率极光最常出没在南北磁纬度67°附近的两个环状带区域内，分别称作南极光区和北极光区.北半球以阿拉斯加、北加拿大、西伯利亚、格陵兰冰岛南端与挪威北海岸为主；而南半球则集中在南极洲附近.值得一提的是：北极附近的阿拉斯加、北加拿大是观赏极光的最佳地点，阿拉斯加的费尔班（Fairbanks）更赢得“北极光首都”的美称，一年之中有超过200天的极光现象.极光瞬间变动的形体极光是一种大自然天文奇观，他没有固定的型态、颜色也不尽相同，颜色以绿、白、黄、蓝居多，偶尔也会呈现艳丽的洪紫色，曼妙多姿又神秘难测.极光的发生只有在严寒的秋冬夜晚，高纬度的地区，才有机会目睹，而最佳时刻则是晚上10点到凌晨2点，有些时候可持续1小时左右.一般来说，极光的型态可分为弧状极光、带状极光、幕状极光、放射状极光等四种.在北部出现的称为北极光，在南部出现的则称为南极光.如果你有机会到阿拉斯加，一定要看看那迷人的北极光，捕捉那千变万化的超级“电光秀”，您也将彻底地爱上北极光！长久以来极光的神秘一直是人们汲汲想要了解与探索的，在上世纪，人们利用照相机，摄影机及卫星，才能清楚的看到及了解到太阳能流与地球磁场碰撞产生的放电现象，它是一束束电子光河，在离地球60英哩的天空，释放出一百万兆瓦的光芒，但在无科学的时代，人们只有发挥无穷的想像力，来叙述这奇妙的大自然景色，因而有了许多故老相传的神秘传说.北极光名称的由来，是科学家卡森迪在反覆考虑下，把这种现象称为“欧若”（Aurora），她是古罗马神话里的织架女神，代表旭日东升前的黎明.科学家柏克莱认为，太阳发出的电子在太空中自中飞扬，当它们闯进地球？磁场，电子与气体碰撞时会发出光芒，就是北极光，他的理论直到60年后才得到证实.美国采索14号火箭升空，科学家才首次证明地球有二个磁场，一年后港湾2号首次测量太阳的等离子（构成太阳气流的带电物质），太阳气流可触及地球.太阳气流亦称太阳风，这些放射物以300 万km的速度冲向地球，幸而地球磁场改变太阳风的方向，使我们免受太阳风的袭击，当太阳风与地磁场碰撞会产生100万兆的能源，地球大气层的小粒子会释出能源，氧原子放出绿光或红光，氧分子放出红光或黄光，氮分子放出紫光或粉红光.虽然目前科学家已大至了解极光的成因，但极光仍留下许多难解的问题让人们继续探索它的奥秘，如极光出现是否有声音？加拿大国内北极圈内的土著们说，北极光会发出口哨声和脚步声，那是灵魂在天堂踏雪散步的声音，还有太阳风撞击地球磁场释出的能量究竟有多大？等等，这都是科学家所急於想解开之谜，极光就像它本身一样，如烟如雾，让我们不禁叹大自然造物主的神妙.。