水是什么顏色的？

實際上，水本來就是淺淺的藍色，只是我們平常見到的水的量都太小了，所以不明顯，看起來就是近乎無色。假設你有一個比較深的泳池或者浴缸，當你灌上純化后的水，你就能看到淺淺的藍色啦！

那么既然水的顏色如此之淺，我們又該如何證明呢？幸運的是，我們可以借助高科技手段——可見光吸收圖譜。我們知道，白光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光混合而成的。而物質呈顏色的本質就是其對不同顏色光的響應不同——這里的響應包括吸收、透射、散射等。對于透明的物體，比如水、玻璃、塑料薄膜等，它們的顏色由所透過的光的顏色所決定：一個物體如果能透過所有顏色的光，那么它就是無色的；如果會吸收所有色光，那么它就是黑色的；如果會吸收特定的光而吸收其它顏色的光，它就會顯現出透過光的顏色。另外，如果一種透明物質會透過藍光，而僅略微吸收其他顏色的光，那么它就會呈現淺淺的藍色——水就是這樣的情況。

從水的可見光吸收圖譜中我們可以看出，水對紅光的吸收率最高，而橙黃綠次之，而對藍光的吸收最低，所以這也解釋了為什么水應該是藍色的。如果我們再來仔細地查看紅光的吸收系數，在～645納米的典型紅光區域是0.3/m，也就是衰減長度為3.3米——這也解釋了為什么在日常生活中見到的水都是無色的。

那么，為什么水會微弱地吸光，并且吸收更多的紅光呢？這是因為水分子的振動可以吸收可見光。雖然水分子振動本身的吸收在紅外線區域，能量遠低于可見光的能量，但是可見光依然可以同時激發多個振動從而被水分子吸收。這種同時激發多個振動態的方式發生的概率很低，并且同時激發的數量越多則概率越低——這就好比能一口吃掉一個肉丸子的人比比皆是，但是能一口吃掉4個肉丸子的人則屈指可數，而能一口吃掉7個肉丸子的人更是鳳毛麟角了。對于紅光，被水分子吸收的話會同時激發4-5個水分子振動態，因此本身就很難發生；而對于藍光，由于能量更高，被水分子吸收的話會同時激發7-8個水分子振動態，因此更難發生。這也是為什么水分子僅微弱地吸收可見光，并且吸收藍光遠比紅光要弱。

總而言之，水本身的確就是淺淺的藍色，所以深邃的大海是藍色的也就不足為奇啦。反倒是在日常生活中，水的量太少了以至于我們不能見到其真面目。

參考文獻：

美國加州大學圣芭芭拉分校（UCSB）制作的網站介紹大海為什么是藍色的（http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=532）維基百科介紹的水的顏色（https://en.wikipedia.org/wiki/Color_of_water）我的頭條文章（https://www.toutiao.com/i6916726685899522572/）