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光柱

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光柱是一种大气光学现象,展现为光源向上或向下延伸的垂直光束。此现象由悬浮于大气层的微小冰晶反射的光所造成,冰晶有可能存在于高海拔的云中(像是卷层云或是卷云)。当光来自太阳(通常在接近地平线,甚至低于地平线)的情况下,这种现象被称为日柱。光源也可以是月球或是地面物,如街灯。

形成原因

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光柱形成原因示意图

因为光柱是由光经冰晶反射形成,故可视为一种。造成光柱的晶体通常为六角形的平板状,在空气中下降时会倾向于板面朝上。每片雪花就像是小镜子,反射其下位置适当的光源(见右图),雪花片在空中不同高度的散布,使得反射光呈垂直柱状。晶体越大、数量越多,则光柱就越明显。柱状晶体也可能造成光柱,但较为罕见。[1]在很寒冷的天气,冰晶可悬浮在地表附近,称之为钻石尘[2]

与一般光束不同,光柱并不是位于光源的正上方或正下方,其垂直柱状为一种冰晶集体反射造成的视错觉,只是因为位于同一垂直面的冰晶,会将光线反射至观察者(见右图)。这有点像是在观察水体上的光源时,水面上的涟漪会将光线反射到不同方向,但那些会将光线反射到观察者眼中的涟漪,会形成一条指向光源的明亮线条。[3]

图片

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参见

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外部链接

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  1. ^ Sun pillars from column crystals. www.atoptics.co.uk. [2022-10-05]. (原始内容存档于2019-01-05). 
  2. ^ APOD: 2013 December 18 – Light Pillars over Finland. apod.nasa.gov. [2022-10-05]. (原始内容存档于2015-03-12). 
  3. ^ Light Pillars. www.atoptics.co.uk. [2022-10-05]. (原始内容存档于2019-02-04).