一、極光是如何形成的

在地球南北兩極附近地區(qū)的高空，夜間常會出現(xiàn)燦爛美麗的光輝.它輕盈地飄蕩，同時忽暗忽明，發(fā)出紅的、藍的、綠的、紫的光芒.這種壯麗動人的景象就叫做極光. 極光多種多樣，五彩繽紛，形狀不一，綺麗無比，在自然界中還沒有哪種現(xiàn)象能與之媲美.任何彩筆都很難繪出那在嚴寒的北極空氣中嬉戲無常、變幻莫測的炫目之光. 極光有時出現(xiàn)時間極短，猶如節(jié)日的焰火在空中閃現(xiàn)一下就消失得無影無蹤；有時卻可以在蒼穹之中輝映幾個小時；有時像一條彩帶，有時像一團火焰，有時像一張五光十色的巨大銀幕；有的色彩紛紜，變幻無窮；有的僅呈銀白色，猶如棉絮、白云，凝固不變；有的異常光亮、掩去星月的光輝；有的又十分清淡，恍若一束青絲；有的結(jié)構(gòu)單一，狀如一彎弧光，呈現(xiàn)淡綠、微紅的色調(diào)；有的猶如彩綢或緞帶拋向天空，上下飛舞、翻動；有的軟如紗巾，隨風飄動，呈現(xiàn)出紫色、深紅的色彩；有時極光出現(xiàn)在地平線上，猶如晨光曙色；有時極光如山茶吐艷，一片火紅；有時極光密聚一起，猶如窗簾慢帳；有時它又射出許多光束，宛如孔雀開屏，蝶翼飛舞. 極光是怎么產(chǎn)生的呢？許多世紀以來，這一直是人們猜測和探索的天象之謎.從前，愛斯基摩人以為那是鬼神引導死者靈魂上天堂的火炬.13世紀時，人們則認為那是格陵蘭冰原反射的光.到了17世紀，人們才稱它為北極光——北極曙光（在南極所見到的同樣的光稱為南極光）. 隨著科技的進步，極光的奧秘也越來越為我們所知，原來，這美麗的景色是太陽與大氣層合作表演出來的作品.在太陽創(chuàng)造的諸如光和熱等形式的能量中，有一種能量被稱為"太陽風".太陽風是太陽噴射出的帶電粒子，是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流.太陽風在地球上空環(huán)繞地球流動，以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場.地球磁場形如漏斗，尖端對著地球的南北兩個磁極，因此太陽發(fā)出的帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"沉降，進入地球的兩極地區(qū).兩極的高層大氣，受到太陽風的轟擊后會發(fā)出光芒，形成極光.在南極地區(qū)形成的叫南極光.在北極地區(qū)形成的叫北極光. 1890年，挪威物理學家柏克蘭認為，離地球1.5億千米的太陽幾乎連續(xù)不斷地向地球放射物質(zhì)點.而離地球5萬千米至6.5萬千米以外有一層磁場將地球罩住，當太陽的質(zhì)點直射這層磁場而被擋住時，它便向地球四周擴散，尋找鉆入的空隙，結(jié)果約有1%的質(zhì)點鉆入北磁極附近的大氣層.每顆太陽質(zhì)點含有等于1000伏特的電力.它們在100千米外的高空大氣層中與原子和多半由氧和氮構(gòu)成的分子相遇，原子吸收了太陽質(zhì)點所含的一部分能量時，立即又將這能量釋放出來而產(chǎn)生極強的光，氧發(fā)出綠色和紅色的光，氮則發(fā)出紫、藍和一些深紅色的光.這些繽紛的色彩組成了綺麗壯觀的極光景象. 目前，許多科學家正在對極光作深入的研究.人們看到的極光，主要是帶電粒子流中的電子造成的.而且，極光的顏色和強度也取決于沉降粒子的能量和數(shù)量.用一個形象比喻，可以說極光活動就像磁層活動的實況電視畫面.沉降粒子為電視機的電子束，地球大氣為電視屏幕，地球磁場為電子束導向磁場.科學家從這個天然大電視中得到磁層以及日地空間電磁活動的大量信息.例如，通過極光譜分析可以了解沉降粒子束來源，粒子種類，能量大小，地球磁尾的結(jié)構(gòu)，地球磁場與行星磁場的相互作用，以及太陽擾亂對地球的影響方式與程度等. 極光不但美麗，而且在地球大氣層中投下的能量，可以與全世界各國發(fā)電廠所產(chǎn)生電容量的總和相比.這種能量常常攪亂無線電和雷達的信號.極光所產(chǎn)生的強力電流，也可以集結(jié)在長途電話線或影響微波的傳播，使電路中的電流局部或完全“損失”，甚至使電力傳輸線受到嚴重干擾，從而使某些地區(qū)暫時失去電力供應.怎樣利用極光所產(chǎn)生的能量為人類造福，是當今科學界的一項重要使命.極光 常常出現(xiàn)于緯度靠近地磁極地區(qū)上空大氣中的彩色發(fā)光現(xiàn)象.一般呈帶狀、弧狀、幕狀、放射狀，這些形狀有時穩(wěn)定有時作連續(xù)性變化. 極光是來自太陽活動區(qū)的帶電高能粒子 [可達1萬電子伏] 流使高層大氣分子或原子激發(fā)或電離而產(chǎn)生的.由于地磁場的作用，這些高能粒子轉(zhuǎn)向極區(qū)，所以極光常見于高磁緯地區(qū).在大約離磁極25°—30°的范圍內(nèi)常出現(xiàn)極光，這個區(qū)域稱為極光區(qū).在地磁緯度45°—60°之間的區(qū)域稱為弱極光區(qū)，地磁緯度低于45°的區(qū)域稱為微極光區(qū). 極光下邊界的高度，離地面不到100公里，極大發(fā)光處的高度約110公里左右，正常的最高邊界為300公里左右，在極端情況下可達1000公里以上. 根據(jù)近年來關(guān)于極光分布情況的研究，極光區(qū)的形狀不是以地磁極為中心的圓環(huán)狀，而是更像卵形. 極光的光譜線范圍約為3100—6700埃，其中最重要的譜線是5577埃的氧原子綠線，稱為極光綠線. 早在2000多年前，中國就開始觀測極光，有著豐富的極光記錄.極光是劃過南北兩極地區(qū)上空的耀眼的光象.呈帶狀、弧狀、放射狀或幕狀.還沒有人確切地知道極光發(fā)生的原因，但人們通常認為極光是來自太陽微小高能粒子在地球磁場受阻后偏向的結(jié)果.一說是太陽高能粒子在地球磁場作用下和地球外層大氣中氧氮原子撞擊產(chǎn)生的輝光.太陽每11年左右有一個非常活動期，發(fā)出大。

二、極光是怎么形成的

極光是地球周圍的一種大規(guī)模放電的過程。

來自太陽的帶電粒子到達地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線（Field line）集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，產(chǎn)生光芒，形成極光。

基本分類 1.按照極光的形態(tài)分類，可分為勻光弧極光、射線式光柱極光、射線式光弧光帶極光、簾幕狀極光、極光冕等。 2.按照極光觀測的電磁波波段，可分為光學極光、無線電極光等。

3.按激光激發(fā)粒子類型，可分為電子極光、質(zhì)子極光等。 4.按照極光發(fā)生區(qū)域，可分為極蓋極光、極光帶極光 、中緯極光紅弧等。

擴展資料北極光最常出沒在北磁緯度67°附近的環(huán)狀帶區(qū)域內(nèi)，以阿拉斯加、北加拿大、西伯利亞、格陵蘭冰島南端與挪威北海岸為主； 北極附近的阿拉斯加、北加拿大是觀賞極光的最佳地點，阿拉斯加的費爾班（Fairbanks）更贏得“北極光首都”的美稱，以其寒冷的冬季與夏季的長時間光照而聞名，一年之中有超過200天的極光現(xiàn)象，人們?nèi)ツ抢锸菫樾蕾p它那壯觀景象并目睹每晚都會出現(xiàn)的極光奇觀。 觀看極光要選擇正確的時間，秋冬季一般是極光現(xiàn)象的多發(fā)期，在挪威，每年的11月——第二年3月是觀看北極光最好的時期，極光出現(xiàn)的高峰時段是在下午6點到凌晨1點之間。

參考資料：百度百科-極光。

三、北極光是怎么形成的

你知道北極光是怎樣形成的嗎？先做個小測驗，看看自己對北極光了解多少？選擇題：北極光形成的原因：1、阿拉斯加的街燈2、粒子放射出來撞到最頂端大氣層發(fā)出來的光3、伽馬射線與地球的交互作用4、奇異色彩的云層對了，大氣現(xiàn)象的其中一個最迷人的地方就是極光.在北極地區(qū)，天空經(jīng)常被絢麗的綠色、紫色和金色反射光照亮.這些就是北方的極光（北極光）.盡管在英語中"極光"有"黎明之光"的含義，但這些異常的光現(xiàn)象不是由于黎明引起，而是因為大氣層受到太陽發(fā)射出的帶電粒子的沖擊而引起大規(guī)模放電所造成的.一些粒子被地球的磁場的影響，跑進大氣層.這些粒子與不同的分子相碰撞，就發(fā)出了不同光彩的光.例如，電子與大氣頂層中的氮相碰，就產(chǎn)生了紫光，但當他們與低層的大氣相關(guān)遇，就會產(chǎn)生紅光.北極光是由于太陽噴射的帶電粒子撞擊到地球的大氣層上而引起的一種光學效應，本來只能在北極圈附近及以北的地區(qū)才能看到，但由于今年是周期為11年的太陽活動期，隨太陽風吹向地球的帶電粒子數(shù)量和強度都大為增加，因而在很多地區(qū)都出現(xiàn)了極光.其實，在緯度更北的地區(qū)可以看到更壯觀的光.大自然的造化神工令人嘆為觀止.。

四、激光是怎么形成的

激光（Laser），它指通過受激輻射放大和必要的反饋，產(chǎn)生準直、單色、相干的光束的過程及儀器.而基本上，產(chǎn)生激光需要"共振腔"（resonator）、"增益介質(zhì)"（gain medium）以及"激發(fā)來源"（pumping source）這三個要素.原理 原子的運動狀態(tài)可以分為不同的能級，當原子從高能級向低能級躍遷時，會釋放出相應能量的光子（所謂自發(fā)輻射）.同樣的，當一個光子入射到一個能級系統(tǒng)并為之吸收的話，會導致原子從低能級向高能級躍遷（所謂受激吸收）；然后，部分躍遷到高能級的原子又會躍遷到低能級并釋放出光子（所謂受激輻射）.這些運動不是孤立的，而往往是同時進行的.當我們創(chuàng)造一種條件，譬如采用適當?shù)拿劫|(zhì)、共振腔、足夠的外部電場，受激輻射得到放大從而比受激吸收要多，那么總體而言，就會有光子射出，從而產(chǎn)生激光.分類 根據(jù)產(chǎn)生激光的媒質(zhì)，可以把激光器分為液體激光器、氣體激光器和固體激光器等.而現(xiàn)在最常見的半導體激光器算是固體激光器的一種.構(gòu)成 激光器大多由激勵系統(tǒng)、激光物質(zhì)和光學諧振腔三部分組成.激勵系統(tǒng)就是產(chǎn)生光能、電能或化學能的裝置.目前使用的激勵手段，主要有光照、通電或化學反應等.激光物質(zhì)是能夠產(chǎn)生激光的物質(zhì)，如紅寶石、鈹玻璃、氖氣、半導體、有機染料等.光學諧振控的作用，是用來加強輸出激光的亮度，調(diào)節(jié)和選定激光的波長和方向等.應用 激光應用很廣泛，主要有 fiber communication，激光測距、激光切割、激光武器、激光唱片等等 歷史 1958年，美國科學家肖洛和湯斯發(fā)現(xiàn)了一種神奇的現(xiàn)象：當他們將內(nèi)光燈泡所發(fā)射的光照在一種稀土晶體上時，晶體的分子會發(fā)出鮮艷的、始終會聚在一起的強光.根據(jù)這一現(xiàn)象，他們提出了"激光原理"，即物質(zhì)在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激勵時，都會產(chǎn)生這種不發(fā)散的強光--激光.他們?yōu)榇税l(fā)現(xiàn)了重要論文.肖洛和湯斯的研究成果發(fā)表之后，各國科學家紛紛提出各種實驗方案，但都未獲成功.1960年5月15日，美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的激光，這是人類有史以來獲得的第一束激光，梅曼因而也成為世界上第一個將激光引入實用領(lǐng)域的科學家.1960年7月7日，梅曼宣布世界上第一臺激光器由誕生，梅曼的方案是，利用一個高強閃光燈管，來刺激在紅寶石色水晶里的鉻原子，從而產(chǎn)生一條相當集中的纖細紅色光柱，當它射向某一點時，可使其達到比太陽表面還高的溫度.前蘇聯(lián)科學家H.Γ.巴索夫于1960年發(fā)明了半導體激光器.半導體激光器的結(jié)構(gòu)通常由P層、N層和形成雙異質(zhì)結(jié)的有源層構(gòu)成.其特點是：尺寸小，耦合效率高，響應速度快，波長和尺寸與光纖尺寸適配，可直接調(diào)制，相干性好.。

五、北極的極光是如何產(chǎn)生的

北極光的形成 “極光”這一術(shù)語來源于拉丁文伊歐斯一詞.傳說伊歐斯是希臘神話中“黎明”的化身，是希臘神泰坦的女兒，是太陽神和月亮女神的妹妹.當人類第一次仰望天際驚見北極光的那一刻開始，北極光就一直是個“謎”.長久以來，人們都各自發(fā)展出自己的極光傳說，愛斯基摩人認為“極光，是鬼神引導死者靈魂上天堂的火炬”.原住民則視“極光為神靈現(xiàn)身，深信快速移動的極光會發(fā)出神靈在空中踏步的聲音，將取走人的靈魂，留下厄運”.長期以來，極光的成因一直眾說紛紜.有人認為：它是地球外緣燃燒的大火；有人則認為，它是夕陽西沈后，天際映射出來的光芒；還有人認為，它是極圈的冰雪在白天吸收儲存陽光之后，夜晚釋放出來的一種能量.這天象之謎，直到人類將衛(wèi)星火箭送上太空之后，才有了物理性、合理的解釋.本質(zhì)上來說，極光是原子與分子在地球大氣層最上層（距離地面100-200公里處的高空）運作激發(fā)的光學現(xiàn)象.它的形成有三大要素：太陽、風、磁場、大氣.所謂“太陽風”，是太陽對宇宙不斷放射的一種能量，它是由電子與質(zhì)子所組成.由于太陽的激烈活動，放射出無數(shù)的帶電微粒，當帶電微粒流射向地球進入地球磁場的作用范圍時，受地球磁場的影響，便沿著地球磁力線高速進入到南北磁極附近的高層大氣中，與氧原子、氮分子等質(zhì)點碰撞，因而產(chǎn)生了“電磁風暴”和“可見光”的現(xiàn)象，就成了眾所矚目的“極光”.極光出現(xiàn)的機率 極光最常出沒在南北磁緯度67°附近的兩個環(huán)狀帶區(qū)域內(nèi)，分別稱作南極光區(qū)和北極光區(qū).北半球以阿拉斯加、北加拿大、西伯利亞、格陵蘭冰島南端與挪威北海岸為主；而南半球則集中在南極洲附近.值得一提的是：北極附近的阿拉斯加、北加拿大是觀賞極光的最佳地點，阿拉斯加的費爾班（Fairbanks）更贏得“北極光首都”的美稱，一年之中有超過200天的極光現(xiàn)象.極光瞬間變動的形體 極光是一種大自然天文奇觀，他沒有固定的型態(tài)、顏色也不盡相同，顏色以綠、白、黃、藍居多，偶爾也會呈現(xiàn)艷麗的洪紫色，曼妙多姿又神秘難測.極光的發(fā)生只有在嚴寒的秋冬夜晚，高緯度的地區(qū)，才有機會目睹，而最佳時刻則是晚上10點到凌晨2點，有些時候可持續(xù)1小時左右.一般來說，極光的型態(tài)可分為弧狀極光、帶狀極光、幕狀極光、放射狀極光等四種.在北部出現(xiàn)的稱為北極光，在南部出現(xiàn)的則稱為南極光.如果你有機會到阿拉斯加，一定要看看那迷人的北極光，捕捉那千變?nèi)f化的超級“電光秀”，您也將徹底地愛上北極光！長久以來極光的神秘一直是人們汲汲想要了解與探索的，在上世紀，人們利用照相機，攝影機及衛(wèi)星，才能清楚的看到及了解到太陽能流與地球磁場碰撞產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，它是一束束電子光河，在離地球60英哩的天空，釋放出一百萬兆瓦的光芒，但在無科學的時代，人們只有發(fā)揮無窮的想像力，來敘述這奇妙的大自然景色，因而有了許多故老相傳的神秘傳說.北極光名稱的由來，是科學家卡森迪在反覆考慮下，把這種現(xiàn)象稱為“歐若”（Aurora），她是古羅馬神話里的織架女神，代表旭日東升前的黎明.科學家柏克萊認為，太陽發(fā)出的電子在太空中自中飛揚，當它們闖進地球？磁場，電子與氣體碰撞時會發(fā)出光芒，就是北極光，他的理論直到60年后才得到證實.美國采索14號火箭升空，科學家才首次證明地球有二個磁場，一年后港灣2號首次測量太陽的等離子（構(gòu)成太陽氣流的帶電物質(zhì)），太陽氣流可觸及地球.太陽氣流亦稱太陽風，這些放射物以300 萬km的速度沖向地球，幸而地球磁場改變太陽風的方向，使我們免受太陽風的襲擊，當太陽風與地磁場碰撞會產(chǎn)生100萬兆的能源，地球大氣層的小粒子會釋出能源，氧原子放出綠光或紅光，氧分子放出紅光或黃光，氮分子放出紫光或粉紅光.雖然目前科學家已大至了解極光的成因，但極光仍留下許多難解的問題讓人們繼續(xù)探索它的奧秘，如極光出現(xiàn)是否有聲音？加拿大國內(nèi)北極圈內(nèi)的土著們說，北極光會發(fā)出口哨聲和腳步聲，那是靈魂在天堂踏雪散步的聲音，還有太陽風撞擊地球磁場釋出的能量究竟有多大？等等，這都是科學家所急於想解開之謎，極光就像它本身一樣，如煙如霧，讓我們不禁嘆大自然造物主的神妙.。

六、極光形成的三大因素

大氣、磁場和太陽風是形成極光的必不可少的3個條件。

按照形態(tài)，極光分為5種：底邊整齊微微彎曲的圓弧狀的極光?。伙h帶狀的極光帶；云朵一般的極光片；面紗一樣的極光幔；沿磁力線分布的射線狀的極光芒。 極光是由來自太陽風的經(jīng)過磁層加速的沉降粒子，與高空大氣成分相互作用所產(chǎn)生。

因地球是一個巨大的磁體，磁力線從南北兩極發(fā)出，形成無數(shù)個閉合的磁力線圈，地球就被這些無形的磁力線弧包圍著。外層空間的高能粒子一旦被地球磁力線“捕獲”，就沉降在兩極地區(qū)，神秘的極光也就在這個過程中形成。

這些“撥動”地球磁力之“弦”的粒子，很大部分來自太陽，因此，研究極光對于了解地球外層空間結(jié)構(gòu)、掌握空間天氣、減少太陽風暴對地球的影響以及保障飛行器在外層空間的安全等，都有著重要的意義。