月亮本来没有光 表面之所以发亮是因为什么

月亮本来没有光，月球表面之所以发亮，是因为反射了太阳的光线。月球由于与地球之间形成了潮汐锁定，它正对着地球的一面始终向着地球在公转。严格意义上的公转周期，即月球重新回到与地球之间相对位置的起点处的时间为29.53天；如果拿月相的变化周期，即考虑到地球、月球和太阳三者之间的位置，那么月球的公转周期为27.32天，这2天多一点的时间差，正是弥补了在这个周期内地球围绕太阳运行的距离。

根据反射面的粗糙情况，我们把光线的反射分为镜面反射和漫反射两种。镜面反射是指反射面非常光滑，平行的入射光线在反射后也将平行地被反射出去，虽然在现实生活中我们找不到严格意义上的镜面反射，但可以把一些表面比较光滑的反射面近似地看作镜面，比如平静的湖面、穿衣镜等等，它们反射的光线亮度基本等同于入射光线。而表面比较粗糙的反射面，平行的光线在照射之后，由于表面的凹凸不平，其反射光线会向四面八方散射出去，因此我们看到的反射光会暗淡不少。

其实宇宙中任何行星和卫星的表面都是凹凸不平的，具有高低起伏的地貌，恒星的光线在照射到它的表面之后，除了一部分被吸收之外，其余的将按照光线的反射定律被返回宇宙空间中，这种反射一定是漫反射而非镜面反射，在此过程中，进入到我们眼中的反射光线，与恒星入射到这些行星或者卫星表面的光线强度，肯定要衰减很多。比如月球，科学家们测算，其反射到地球的光线，仅是太阳光照射到月球表面亮度的10%左右。

之所以这10%的光线，我们在夜空看到的比较亮，是因为其它星星的反差所致。虽然夜空中的很多星星都是恒星，它们到达地球的是直接入射的光线，但由于距离地球都非常远，最近的恒星距离地球也要4.2光年，折合40万亿公里。而在太阳系中，距离地球最近的行星也有4100万公里，月球距离地球的距离仅38万公里，使得从地球上看，月亮本身的可视角很大，光线在反射过程中的损耗也较少，因此夜晚月球看起来比较明亮。

地球上看月亮是亮的是因为有空气能折射太阳光，月亮上看地球是黑的是因为月亮上没有大气层不能反射太阳光，所以月亮上看地球是黑的。

我们肉眼能看到的光名不是光本来的面貌，光是一种电磁波，使用物体当中的光子以波的形式辐射出来，而其中的一小部分被我们的肉眼捕捉，从而有了色彩。我们通常说的光其实是光波中的可见光部分，是指频率范围在3.9×10的14次方~7.5×10的14次方Hz之间的电磁波，不同颜色的光频率是不一样的。此外，紫外线、红外线、X射线等都属于光波。

在同种均匀介质中（包括真空），光是沿直线传播的，并且速度始终是光速不会停下来。这就好比在黑暗环境下用手电筒照射物体光会通过反射被人的肉眼捕捉，而当关闭手电时，光不会停留在物体表面，此时什么也看不到。月球就是这样，人类只能捕捉到月球表面反射出来的光，而没有物质的宇宙中则是漆黑的。

但是在地球上就大不一样了，地球的大气中除了含有氧气、氮气等之外，还夹杂着水蒸气、二氧化碳、甲烷、臭氧、氧化亚氮、氯氟烃、灰尘颗粒等等，这就导致了介质的不均匀，光波会在这些介质分子之间来回反射很长的时间，让我们能够看到“白天”。当然夜晚月球反射到地球的光也会来回反射，但是数量却远远赶不上太阳直接照射那般，所以只有在满月的时候地球上的夜晚才会显得稍微亮一些。

大气除了能够“保存”可见光之外，同样也能阻挡一些我们平时肉眼看不到的不可见光，紫外线、X射线等，这是由于高空大气中的臭氧将这些有害的射线吸收掉了（臭氧受到紫外线照射会分解成氧气）。此外，大气还有保温的功能，由于大气对红外线等长波辐射具有很好的吸收能力，使得大部分的地球辐射被保留在空气当中，使得地球平均表面温度一直处于一个适宜人类居住的温度环境。如果没有大气层，地球表面的平均温度会下降到-18℃。

那月球上的数据做参考，试想一下如果地球没有大气，白天在太阳的照射下温度高达127℃，夜晚温度可降降到-183℃，会是什么样的一种体验呢？