极光和哪个物理现象有关

1. 极光是一种大气什么现象 最常见的颜色

极光是一种是一种绚丽多彩的发光现象，一般会有呈带状、弧状、幕状、放射状，极光也不尽在地球上出现在太阳系中具有磁场的行星内也会发生，那么下面由 星座知识 为大家介绍下极光是一种大气什么现象？极光最常见的颜色？

问：极光是一种大气什么现象
答案：极光是一种大气光学现象。

问：极光最常见的颜色
答案：绿色为最常见极光颜色。

拓展
极光是南北极地区特有的一种大气发光现象。极光在东西方的神话传说中都留下了美丽的身影，现代科学的发展，使人类能够用理性的眼光看待极光，对它作出科学的解释。

长期以来，极光的成因机理未能得到满意的解释。在相当长一段时间内，人们一直认为极光可能是由以下三种原因形成的。一种看法认为极光是地球外面燃起的大火，因为北极区临近地球的边缘，所以能看到这种大火。

另一种看法认为，极光是红日西沉以后，透射反照出来的辉光。还有一种看法认为，极地冰雪丰富，它们在白天吸收阳光，贮存起来，到夜晚释放出来，便成了极光。总之，众说纷纭，无一定论。直到20世纪60年代，将地面观测结果与卫星和火箭探测到的资料结合起来研究，才逐步形成了极光的物理性描述。

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，如木星和水星，它们的周围，也会产生极光，这已被实际观察的事实所证明。

地磁场分布在地球周围，被太阳风包裹着，形成一个棒槌状的胶体，它的科学名称叫做磁层。为了更形象化，我们打这样一个比方。可以把磁层看成一个巨大无比的电视机显像管，它将进入高空大气的太阳风粒子流汇聚成束，聚焦到地磁的极区，极区大气就是显像管的荧光屏，极光则是电视屏幕上移动的图像。

但是，这里的电视屏幕却不是18英寸或24英寸，而是直径为4000公里的极区高空大气。通常，地面上的观众，在某个地方只能见到画面的l/50。在电视显像管中，电子束击中电视屏幕，因为屏上涂有发光物质，会发射出光，显示成图像。

同样，来自空间的电子束，打入极区高空大气层时，会激发大气中的分子和原子，导致发光，人们便见到了极光的图像显示。在电视显像管中，是一对电极和一个电磁铁作用于电子束，产生并形成一种活动的图像。在极光发生时，极光的显示和运动则是由于粒子束受到磁层中电场和磁场变化的调制造成的。

极光不仅是个光学现象，而且是个无线电现象，可以用雷达进行探测研究，它还会辐射出某些无线电波。有人还说，极光能发出各种各样的声音。极光不仅是科学研究的重要课题，它还直接影响到无线电通信，长电缆通信，以及长的管道和电力传送线等许多实用工程项目。极光还可以影响到气候，影响生物学过程。当然，极光也还有许许多多没有解开的谜，等着人类去探索。

2. 极光属于物理现象吗形成的条件是什么

是~~应该在南极比较常见，北极就非常至少，形成的条件由于太阳粒子流轰击高层大气气体使其激发或电离的彩色发光现象, 常在高纬地区高空出现。 行星高磁纬地区大气中产生的彩色发光现象。外来的高能带电粒子流沿行星固有磁场进入两磁极与高层大气的气体分子和原子碰撞，形成极光。

3. 极光是怎么形成的

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。

极光图片:
http://61.142.127.153:8080/Images/7911-1.gif
http://61.142.127.153:8080/Images/7911-2.jpg
参考资料：http://61.142.127.153:8080/ReadNews.asp?NewsID=7911&BigClassID=2076&SmallClassID=3490&SpecialID=0

4. 北极光是光的什么现象

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是观赏北极光的最佳地点。北极光是什么自然现象呢?
自然现象指自然界中由于大自然的运作规律自发形成的某种状况，其完全不受人为主观能动性因素影响。如月有阴晴圆缺，四季变化，气候的冷暖，刮风下雨，白天黑夜等。主要有物理现象、化学现象、生命现象三大类。
极光是一种大自然天文奇观，它没有固定的型态、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红紫色，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，因为漆黑寒冷的夜晚北极光最易出现，所以最佳时刻则是11月至次年2月晚上10点到凌晨2点，有些时候可持续1小时左右。
毋庸置疑的讲，北极光是地球上最美丽的景色之一，自从人们发现北极光现象之后就被该现象的神秘和美丽所深深吸引。通常北极光发生于太阳释放高能带电粒子，这些带电粒子以每秒300—1200公里的速度从太空释放出来，这些带电粒子形成的云状结构叫做等离子区。北极光属于神秘自然现象——绚丽多彩的北极光。

5. 极光形成的原理

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。

6. 为什么北极有极光

高纬度地区都有的，极光（Aurora），是一种绚丽多彩的发光现象，其发生是由于太阳的高能带电粒子流（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。在北极被称为北极光，在南极被称为南极光。太阳光与地球大气的相互作用无时不刻的发生着。在日间，日光激发地球大气的原子、分子和离子，使它们激发或电离;到晚上，电子由高能级回到低能级，发射不同波长的光。此外，由于太阳给地球带来的不仅是光线，还有粒子。太阳风就是一种持续的粒子流，不但经过地球、其他行星，甚至最终到达太阳系外。不时发生的太阳耀斑、日冕物质抛射等现象，还会抛来高速的粒子，形成壮观的极光。地球的极光是太阳风使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。美丽的极光是太阳风、地球磁场和大气层共同作用的结果。太阳风中高能带电粒子的能量、数量和大气层中不同高度处不同原子、分子的特性直接决定着极光的颜色和强度。入射离子的能量高低决定了粒子能够冲入大气的深度。在不同的高度碰到不同种类的气体分子便会产生不同的颜色。极光的颜色有红、绿、蓝、紫等，绚丽多彩，大家并不一定亲眼见过极光，但在一些影像资料里都被极光的绚丽多彩所吸引。极光大多出现在地球南北两极附近，这是由于地球磁场的影响。本文拟通过高中物理所学的知识来解释极光为什么大多出现地球南北两极附近。 2.理论解释 想要解释极光出现在地球两极附近的原因，我们首先要来了解地球的磁场。地球磁场是地球周围空间分布的磁场，是地球生命的保护伞。我们可以把地球视为一个巨大的磁铁，其中地磁北极大致在地理南极附近，地磁南极则在地理北极附近。这两极所产生的球体磁场即为地球磁场。磁感线分布特点是赤道附近磁场的方向是水平的，两极附近则与地表垂直。赤道处磁场最弱，两极最强[1]，如图1所示。太阳风是高能带电粒子，进入地球磁场后，与大气层中的分子和原子发生碰撞，使之成为激发态的离子，并发射出不同波长的辐射。地球中性大气的粒子能量较低，而从宇宙空间来的能量较高的粒子会对它进行碰撞、激发。能量较高的粒子往往带电，带电粒子在磁场中要受力偏转，所以我_地球周围的磁场对我们是一个保护，把充斥在宇宙空间中、对我们人体有害的高能量粒子挡在外边[2]。太阳发射的带电粒子并不是直线行进的，它会在地球磁场作用下沿曲线轨迹移动。由于地球磁场的作用，大多数带电粒子会偏向地球两极，仅有少数高速粒子能够到达赤道上空的大气，这就如同是在地球周围搭起了一个隐形的保护罩。为什么大多数带电粒子会偏向地球两极呢？下面我们就用所学过的高中物理知识来解释。 我们在新课标高中物理选修3-1第三章磁场中学到[3]，运动的电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用。运动的带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力的方向，与运动方向和磁感应强度的方向都垂直，它的指向可以依照左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。如图2所示。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。一般情况下，电荷量为q的粒子以速度v运动时，当电荷运动的速度方向与磁感应强度方向夹角为θ时，电荷所受的洛伦兹力为 F=qvBsinθ（1） 沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。 从地磁场的示意图1中我们可以观察到，在地球的赤道附近，磁感线的方向大致与地球表面平行，当太阳风进入地球赤道上方的大气层时，带电粒子由于受到洛伦兹力的作用而发生偏转，可以近似认为带电粒子做圆周运动，圆周的轨迹与地球赤道平面平行。太阳风由于受到了洛伦兹力的作用，这些粒子与大气层中分子、原子的电离并没有穿过大气层进去到我们的眼睛，所以在赤道附近的区域并不能看到极光现象。而在地球两极附近，由于地球的磁感线近似垂直于地球表面，带电粒子与磁感线的方向近似平行，可以用左手定则判断，这时带电粒子所受的洛伦兹力的大小近似等于零。换句话说，在地球两极附近，太阳风与大气层中粒子电离的粒子更容易穿越大气层到达地球表面，所以在地球两极附近更容易观察到极光现象。也就是说，激发极光的高能粒子需要沿着磁感线飞行，其所沿着的磁感线发源于南北两极附近的区域，所以极光更容易出现在南北两极附近的区域。这就是为什么在南北两极附近，我们更容易观察到美丽的极光现象。 3.结论 本文通过高中物理所学的知识-洛伦兹力解释了极光现象容易出现在地球两极附近的原因，解释的方法通俗易懂，思路清晰。极光现象是较为复杂的物理现象，现代的物理学家们仍旧对其的产生和形成进行着深入的研究。本文利用新课标高中物理选修3-1中磁场这一章中洛伦兹力的定义解释了极光出现在地球两极附近的原因，用较为简单的理论清晰的解释了极光现象的相关物理原因，为利用高中物理知识来解释天文现象提供参考。 来源：高考·中

7. 极光由什么颜色造成的

英文:Pole light

极光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，犹如窗帘幔帐；有时它又射出许多光束，宛如孔雀开屏，蝶翼飞舞。

8. 极光是一种什么现象

ctrl+candctrl+v过来的

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。有时它像一条彩带，有时它像一团火焰，有时它又像一张五光十色的巨大银幕。它轻盈地飘荡，同时忽暗忽明，发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒。静寂的极地由于它的出现骤然显得富有生气。这种壮丽动人的景象就叫做极光。人们知道极光至少己有2000年了，因此极光一直是许多神话的主题。在中世纪早期，不少人相信，极光是骑马奔驰越过天空的勇士。在北极地区，因纽特人认为，极光是神灵为最近死去的人照亮归天之路而创造出来的。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。产生极光的原因是来自大气外的高能粒子（电子和质子）撞击高层大气中的原子的作用。这种相互作用常发生在地球磁极周围区域。现在所知，作为太阳风的一部分荷电粒子在到达地球附近时，被地球磁场俘获，并使其朝向磁极下落。它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩。在太阳活动盛期，极光有时会延伸到中纬度地带，例如，在美国，南到北纬40度处还曾见过北极光。极光有发光的帷幕状、弧状、带状和射线状等多种形状。发光均匀的弧状极光是最稳定的外形，有时能存留几个小时而看不出明显变化。然而，大多数其他形状的极光通常总是呈现出快速的变化。弧状的和折叠状的极光的下边缘轮廓通常都比上端更明显。极光最后都朝地极方向退去，辉光射线逐渐消失在弥漫的白光天区。造成极光动态变化的机制尚示完全明了。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"。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该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，磁场使该颗粒流偏向地磁极，从而导致带电颗粒与地球上层大气发生化学反应，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，一般称之为北极光。大多数极光出现在地球上空90---130千米处。但有些极光要高得多。1959年，一次北极光所测得的高度是160千米，宽度超过4800千米。在地平线上的城市灯光和高层建筑可能会妨碍我们看光，所以最佳的极光景象要在乡间空旷地区才能观察得到。在加拿大的丘吉尔城，一年在有300个夜晚能见到极光；而在罗里达州，一年平均只能见到4次左右。我国最北端的漠河，也是观看极光的好地方。18世纪中叶，瑞典一家地球物理观象台的科学家发现，当该台观测到极光的时候，地面上的罗盘的指针会出现不规则的方向变化，变化范围有1度之多。与此同时，伦敦的地磁台也记录到类似的这种现象。由此他们认为，极光的出现与地磁场的变化有关。原来，极光是太阳风与地球磁场相互作用的结果。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，当它吹到地球上空，会受到地球磁场的作用。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。高层大气是由多种气体组成的，不同元素的气体受轰击后所发出的光的前面色不一样。例如氧被激后发出绿光和红光，氮被激后发出紫色的光，氩激后发出蓝色的光，因而极光就显得绚丽多彩，变幻无穷。科学家已经了解到，地球磁场并不是对称的。在太阳风的吹动下，它已经变成某种"流线型"。就是说朝向太阳一面的磁力线被大大压缩，相反方向却拉出一条长长的，形似慧尾的地球磁尾。磁尾的长度至少有1，000个地球半径长。由于与日地空间行星际磁场的偶合作用，变形的地球磁场的两极外各形成一个狭窄的、磁场强度很弱的极尖区。因为等离子体具"冻结"磁力线特性，所以，太阳风粒子不能穿越地球磁场，而只能通过极尖区进入地球磁尾。当太阳活动发生剧烈变化时(如耀斑爆发)，常引起地球磁层亚暴。于是这些带电粒子被加速，并沿磁力线运动。从极区向地球注入，这些带电粒子撞击高层大气中的气体分子和原子，使后者被激发--退激而发光。不同的分子，原子发生不同颜色的光，这些单色光混合在一起，就形成多姿多彩的极光。事实上，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.极光的形成与太阳活动息息相关。逢到太阳活动极大年，可以看到比平常年更为壮观的极光景象。在许多以往看不到极光的纬度较低的地区，也能有幸看到极光。2000年4月6日晚，在欧洲和美洲大陆的北部，出现了极光景象。在地球北半球一般看不到极光的地区，甚至在美国南部的佛罗里达州和德国的中部及南部广大地区也出现了极光。当夜，红、蓝、绿相间的光线布满夜空中，场面极为壮观。虽然这是一件难得一遇的幸事，但在往日平淡的天空突然出现了绚丽的色彩，在许多地区还造成了恐慌。据德国波鸿天文观象台台长卡明斯基说，当夜德国莱茵地区以北的警察局和天文观象台的电话不断，有的人甚至怀疑又发生毒气泄漏事件。这次极光现象被远在160公里高空的观测太阳的宇宙飞行器ACE发现，并发出了预告。在北京时间4月7日凌晨零时三十分，宇宙飞行器ACE发现一股携带着强大带电粒子的太阳风从它旁边掠过，而且该太阳风突然加速，速度从每秒375公里提高到每秒600公里，一小时后，这股太阳风到达地球大气层外缘，为我们显示了难得一见的造化神工。

9. 物理知识------光

时间与空间在重力场中会弯曲 这是广义相对论的重要结论 导致的结果之一就是光在重力场中会弯曲
只不过在日常尺度中不明显而已

10. 地磁与极光有何关系

相传公元前2000多年的一天，夜晚来临了。随着夕阳西沉，夜晚已将它黑色的翅膀张开在神州大地上，把远山、近树、河流和土丘以及所有的一切全都掩盖起来。一个名叫附宝的年轻女子独自坐在旷野上，她眼眉下的一湾秋水闪耀着火一般的激情，显然是被这清幽的夜晚深深地吸引住了。夜空像无边无际的大海，显得广阔、安详而又神秘。天幕上，群星闪闪烁烁，静静地俯瞰着黑魆魆的地面，突然，在大熊星座中，飘洒出一缕彩虹般的神奇光带，如烟似雾，摇曳不定，时动时静，像行云流水，最后化成一个硕大无比的光环，萦绕在北斗星的周围。其时，光环的亮度急剧增强，宛如皓月悬挂当空，向大地泻下一片淡银色的光华，映亮了整个原野。四下里万物都清晰分明，形影可见，一切都成为活生生的了。附宝见此情景，心中不禁为之一动。由此便身怀六甲，生下了个儿子。这男孩就是黄帝轩辕氏。以上所述可能是世界上关于极光的最古老神话传说之一。

在我国的古书《山海经》中也有极光的记载。书中谈到北方有个神仙，形貌如一条红色的蛇，在夜空中闪闪发光，它的名字叫触龙。关于触龙有如下一段描述：“人面蛇身，赤色，身长千里，钟山之神也。”这里所指的触龙，实际上就是极光。

极光，是自然界里一种极为绚丽壮观的景象。一位到南极考察过的科学家写道：“在那漫长、寒冷的极夜里，天空中会映现出瑰丽的自然美景。由黄色、红色、紫色、灰色等许多颜色编织起来的，长达数百千米的发光帷幔，由高空垂天而下，悬挂在深蓝色的天幕上。它们时而静止，时而闪动，组成了一幅幅五色斑斓、光怪陆离的图画。”

长期以来，极光的成因机理未能得到满意的解释。在相当长一段时间内，人们一直认为极光可能是由以下3种原因形成的：①极光是地球外面燃起的大火，因为北极区临近地球的边缘，所以能看到这种大火。②极光是红日西沉以后，透射反照出来的辉光。③极地冰雪丰富，它们在白天吸收阳光，贮存起来，到夜晚释放出来，便成了极光。总之，众说纷纭，无一定论。直到20世纪60年代，将地面观测结果与卫星和火箭探测到的资料结合起来研究，才逐步形成了极光的物理性描述。

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，如木星和水星，它们的周围，也会产生极光，这已被实际观察的事实所证明。

地磁场分布在地球周围，被太阳风包裹着，形成一个棒槌状的胶体，它的科学名称叫做磁层。为了更形象化，我们打这样一个比方。可以把磁层看成一个巨大无比的电视机显像管，它将进入高空大气的太阳风粒子流汇聚成束，聚焦到地磁的极区。极区大气就是显像管的荧光屏，极光则是电视屏幕上移动的图像。但是，这里的电视屏幕却不是 18英寸或 24英寸，而是直径为4000千米的极区高空大气。通常，地面上的观众，在某个地方只能见到画面的1/50。在电视显像管中，电子束击中电视屏幕，因为屏上涂有发光物质，会发射出光，显示成图像。同样，来自空间的电子束，打入极区高空大气层时，会激发大气中的分子和原子，导致发光，人们便见到了极光的图像显示。在电视显像管中，是1对电极和1个电磁铁作用于电子束，产生并形成一种活动的图像。在极光发生时，极光的显示和运动则是由于粒子束受到磁层中电场和磁场变化的调制造成的。

极光不仅是光学现象，而且是无线电现象，可以用雷达进行探测研究，它还会辐射出某些无线电波。有人还说，极光能发出各种各样的声音。极光不仅是科学研究的重要课题，它还直接影响到无线电通信、长电缆通信，以及长的管道和电力传送线等许多实用工程项目。极光还可以影响到气候，影响生物学过程。

人们知道极光至少已有2000年了，因此极光一直是许多神话的主题。在中世纪早期，不少人相信，极光是骑马奔驰越过天空的勇士。在北极地区，因纽特人认为，极光是神灵为最近死去的人照亮归天之路而创造出来的。随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所认知。原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。

产生极光的原因是来自大气外的高能粒子（电子和质子）撞击高层大气中的原子的作用。这种相互作用常发生在地球磁极周围区域。现在所知，作为太阳风的一部分荷电粒子在到达地球附近时，被地球磁场俘获，并使其朝向磁极下落。它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子。这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩。在太阳活动盛期，极光有时会延伸到中纬度地带。例如，在美国，南到北纬40°处还曾见过北极光。极光有发光的帷幕状、弧状、带状和射线状等形状。发光均匀的弧状极光是最稳定的外形，有时能存留几个小时而看不出明显变化。然而，大多数其他形状的极光通常总是呈现出快速的变化。弧状的和折叠状的极光的下边缘轮廓通常都比上端更明显。极光最后都朝地极方向退去，辉光射线逐渐消失在弥漫的白光天区。造成极光动态变化的机制尚未完全明了。 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”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原极光子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约400千米/秒的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极，从而导致带电颗粒与地球上层大气发生化学反应，形成极光。在南极地区形成的叫南极光；在北极地区同样可看到这一现象，一般称之为北极光。

大多数极光出现在地球上空90～130千米处。但有些极光要高得多。1959年，一次北极光所测得的高度是160千米，宽度超过4800千米。在地平线上的城市灯光和高层建筑可能会妨碍我们看光，所以最佳的极光景象要在乡间空旷地区才能观察得到。在加拿大的丘吉尔城，一年在有300个夜晚能见到极光；而在美国的佛罗里达州，一年平均只能见到4次左右。我国最北端的漠河，也是观看极光的好地方。

18世纪中叶，瑞典一家地球物理观象台的科学家发现，当该台观测到极光的时候，地面上罗盘的指针会出现不规则的方向变化，变化范围有1度之多。与此同时，伦敦的地磁台也记录到类似的这种现象。由此他们认为，极光的出现与地磁场的变化有关。原来，极光是太阳风与地球磁场相互作用的结果。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，当它吹到地球上空，会受到地球磁场的作用。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。高层大气是由多种气体组成的，不同元素的气体受轰击后所发出的光的颜色不一样。例如氧被激后发出绿光和红光，氮被激后发出紫色的光，氩激后发出蓝色的光，因而极光就显得绚丽多彩，变幻无穷。

科学家已经了解到，地球磁场并不是对称的。在太阳风的吹动下，它已经变成某种“流线型”。就是说朝向太阳一面的磁力线被大大压缩，相反方向却拉出一条长长的，形似彗尾的地球磁尾。磁尾的长度至少有1000个地球半径长。由于与日地空间行星际磁场的偶合作用，变形的地球磁场的两极外各形成一个狭窄的、磁场强度很弱的极尖区。因为等离子体具“冻结”磁力线特性，所以，太阳风粒子不能穿越地球磁场，而只能通过极尖区进入地球磁尾。当太阳活动发生剧烈变化时（如耀斑爆发），常引起地球磁层亚暴。于是这些带电粒子被加速，并沿磁力线运动，从极区向地球注入。这些带电粒子撞击高层大气中的气体分子和原子，使后者被激发——退激而发光。不同的分子、原子发生不同颜色的光，这些单色光混合在一起，就形成多姿多彩的极光。事实上，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。

极光的形成与太阳活动息息相关。逢到太阳活动极大年，可以看到比平常年更为壮观的极光景象。在许多以往看不到极光的纬度较低的地区，也能有幸看到极光。2000年4月6日晚，在欧洲和美洲大陆的北部，出现了极光景象。在地球北半球一般看不到极光的地区，甚至在美国南部的佛罗里达州和德国的中部及南部广大地区也出现了极光。当夜，红、蓝、绿相间的光线布满夜空中，场面极为壮观。虽然这是一件难得一遇的幸事，但在往日平淡的天空突然出现了绚丽的色彩，在许多地区还造成了恐慌。据德国波鸿天文观象台台长卡明斯基说，当夜德国莱茵地区以北的警察局和天文观象台的电话不断，有的人甚至怀疑又发生毒气泄漏事件。这次极光现象被远在160千米高空的观测太阳的宇宙飞行器ACE发现，并发出了预告。在北京时间4月7日凌晨零时30分，宇宙飞行器ACE发现一股携带着强大带电粒子的太阳风从它旁边掠过，而且该太阳风突然加速，速度从375千米/秒提高到600千米/秒。1小时后，这股太阳风到达地球大气层外缘，为我们显示了难得一见的造化神工。