水體中水的顏色會因周遭環境而產生變化。少量的液體水通常呈現無色，然而純淨的水體則會帶有淡淡的藍色，這種藍色會隨著水體深度增加逐漸加深，最終變成深綠色。水的固有藍色源自其對自然白光的選擇性吸收和散射。此外，溶解或懸浮在水中的物質也會導致水體變色。
液態水的本質顏色接近綠松色，這可以在透過長管觀察裝有純淨水的空間中獲得證明，該管子的兩端以透明材料封閉並讓白光穿過。通過這種方法，可以觀察到水的淺藍綠色固有色，這是由於水吸收了可見光譜中的紅色部分所致。
大型水體（例如湖泊和海洋）呈現藍色是由於多種原因造成的。其中一個原因是水面會反射天空的顏色。儘管這種反射會影響觀察到的水體顏色，但並非唯一原因。即使在無法反射藍天的室內游泳池中，側面和底部塗成白色的水體也會呈現深藍色。此外，游泳池越深，水體的藍色也會越深。
照射在海洋表面的部分光線會被反射，但大部分光線會穿透水面並與水分子相互作用。當水分子受到光照時，會產生三種不同的振動模式。紅色、橙色、黃色和綠色波長的光會被吸收，因此剩餘的可見光僅包含波長較短的藍色和紫色。這是海洋和湖泊等大型水體呈現藍色的主要原因。反彈的陽光和從水體深處反射回來的光線的影響很大程度取決於觀察角度。
| 特徵 | 影響水體顏色的因素 | 示例 |
|---|---|---|
| 固有特性 | 對自然白光的選擇性吸收和散射 | 純淨水呈現淡淡的藍色 |
| 反射 | 水面反射天空的顏色 | 蔚藍天空被水面反射，導致海水呈現藍色 |
| 散射 | 水分子散射藍色和紫色光 | 大型水體（如湖泊和海洋）看起來是藍色的 |
| 深度 | 紅色光被水吸收，藍色光被水散射 | 遊泳池越深，水體的藍色越深 |
| 懸浮物 | 溶解或懸浮在水中的物質 | 海水中的鹽分會加強對光的散射 |
文章內容目錄
水之色彩：大自然的調色盤
水的顏色變化萬千，從清澈無色的純淨到五彩繽紛的絢麗，反映了大自然無窮的創造力。本文將探索水之顏色的科學，並介紹影響其變化的因素，見證水作為大自然的萬花筒。
水的固有顏色
純淨的水在可見光譜中幾乎沒有吸收或散射，因此呈現出無色的透明狀態。但是，當光線穿過大量的水時，一些長波長的紅色光會被少量吸收，導致水略顯藍色。
影響水顏色的因素
諸多因素會影響水體的顏色，包括：
| 影響因素 | 原因 |
|---|---|
| 懸浮物質 | 顆粒（如泥土、沙子和浮游生物）會散射光線，使水體呈現渾濁或有色 |
| 溶解物質 | 化學物質溶解在水中後，會選擇性地吸收或散射光線，導致水體變色 |
| 水深 | 光線穿過水體的距離越長，被吸收的長波長光線越多，水體看起來越藍 |
| 反射 | 水體表面反射周圍環境的光線，也會影響其感知顏色 |
| 藻類 | 水中的藻類通過光合作用吸收光線，並產生葉綠素等色素，使水體呈現綠色、藍綠色或紅色 |
水體不同顏色的成因
- 藍色/綠色：懸浮物或溶解物質散射短波長的光線（藍色和綠色），導致水體呈現藍綠色。
- 綠色/紅色：大量藻類吸收藍光，反射綠光和紅光，使水體呈綠色或紅棕色。
- 紅棕色：沼澤或泥炭地中的有機物質溶解在水中，吸收藍光，使水體呈現紅棕色。
- 白色：大量的懸浮物（如冰川融水中的冰川粉）會散射所有波長的光線，使水體呈白色或乳白色。
- 黑色：某些溶解物質（如石油）會吸收所有波長的光線，導致水體呈現深黑色。
應用與意義
水的顏色不僅是一種迷人的視覺體驗，而且對於生態系統健康和人類活動也有重要意義：
