浴缸中的水为什么是蓝色的

它的内容很简单，就是往浴缸里持续放水，听着哗啦啦的水声。看着水面一点点上涨，不知不觉时间就过去了好几分钟，等回过神来，浴缸里的水已经变成了浅蓝色。

可是回想一下，教科书里明明写的是水在常温常压下为无色无味的透明液体，为什么在浴缸里会变成蓝色呢？

浴缸盛水

其实，如果你用一个小杯子把浴缸里的水盛出来，就会发现它还是我们熟悉的无色液体。接下来，用同样的杯子装满浴缸水依次地摆在刚刚的杯子后面，我们能够清楚地看到，水的颜色确实是变蓝了。

单杯水呈白色

多杯水重叠呈蓝色

为了避免玻璃叠加的影响，实验者又找来了一根细长的透明管道，往里面灌满水后，从正面看，好像跟日常见到的水没啥区别。但是把镜头转到管子的横截面处，神奇的一幕发生了，水变成了和浴缸中相似的浅蓝色。这到底是怎么回事儿？为什么水的深度一增加就会呈现出蓝色呢？

管子的横截面处

对于透明物体来说，它的颜色取决于透过它的色光。比如一个物体能透过所有颜色的光，那么在我们看来就是无色透明的。再比如红色的透明物体只允许红色的光透过，其他所有的色光都会被其吸收。而水就有些特殊了，它虽然也能透过各种颜色的光，但每种光的透过率不同，蓝色要强于其他几种颜色，所以水就会呈现出非常微弱的蓝色。

通过纯水的吸收曲线图更能从机理层面解释这个现象：在425纳米处，水的吸收量是最小的，这块对应的恰恰就是蓝色。而620纳米之后的红光区域基本都被水吸收完了。在630纳米处，水的吸收系数约等于0.3微米，也就是说红光的衰减长度大概在3.3米左右，所以如果我们想看到明显的蓝色，就需要水的深度在三米以上。

水的吸收曲线图

这个时候突然联想到超纯水，不知道它在积攒起来后会是什么颜色？果不其然，在我国大亚湾反应堆中微子实验现场水池中，成千吨的超纯水就呈现出了深邃又美丽的深蓝色。这是因为大厅的灯光接近于白光，根据前面的吸收曲线，可以计算出经过20米水深后，各个波长的光还剩下多少。这条衰减曲线告诉我们，600纳米之后的红光已经被全部吸收，黄色和绿色的光还剩下一小部分，而蓝光则保留了90%，所以我们就能看到深蓝色的水池了。