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為什麼海水是藍色?
沿岸的海水有什麼顏色?
為什麼海水的藍色是水分子對太陽光線的一種分子散射效應?
為什麼海水的藍色比天空光譜的最大值更偏藍?
2015年5月28日 · 註： 其實海水呈現藍色和天空呈現藍色的理論很相似，都與光在分子間的散射有關。光經過物質會發生吸收、折射、反射和散射等現象。（一部分是反射了天空的顏色， 一部分是水分子或是水中懸浮物對光的散射的影響，在此略過更詳細的機制）
對海水的藍色呈色提出懷疑，並發現其中重大原理的是印度物理學家 C. V. Raman，而他也因為拉曼效應（Raman effect）而得到 1930年諾貝爾物理獎，開闢了人們認識物質結構的新途徑。 他認識到：天空的顏色是大氣分子本身對太陽光線散射的一種分子散射效應，然而他對 Rayleigh 提出深海的藍色並不是海水的顏色，只不過是天空藍色被海水反射所致的解釋感到懷疑。 因此他經過一系列實驗後發現海水光譜的最大值比天空光譜的最大值更偏藍。 所以海水的藍色也應是水分子對太陽光線的一種分子散射效應。 太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光組成的。 光波中，波長越短越容易散射，且散射程度也越大，因此，短波長的藍光比長波長的紅光更容易散射。
- CPU 與 GPU
- 依序計算和平行計算
- GPU 的興起
- 結論
- 附錄
不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。 在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的...
一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為： 1. 計算 7×5； 2. 計算 6/3； 3. 將結果相加。 總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行： 1. 同時計算 7×5 及 6/3； 2. 將結果相加。 只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！ 現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖...
GPU 可分成兩種： 1. 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。 2. 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。 2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在...
我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。 人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法...
人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？ GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內...
在沿岸的海水可能呈微棕色、微綠色或微紅色，這是因為海水中含有大量的性生物或懸浮顆粒，而引響了海水的散射效果。 又大又深的海洋裡，蘊藏了許多新奇的知識，歡迎您也一起加入城市廣播與科技部的行列，探索更多海洋的奧秘喔！
瑞立爵士認為海水的藍色是反射天空的藍色 拉曼邊踱步邊沉思，在回到自己的房間後，立刻拿出一個約口袋大小的分光儀和稜鏡， 來檢查海水，終於 確信水分子就像氣體分子一樣，也可以將光散射 ，所以他一抵達孟買 港口，就馬上投稿一篇快報式論文到 ...
2023年4月1日 · 對於大多數人來說，海水的顏色是藍色的，但你知道這是為什麼嗎？. 在這篇文章中，我們將探討海水為什麼是藍色的原因。. 這個話題涉及到物理，化學和生物學等多個領域。. 讓我們開始吧！. 太陽光線太陽光線是造成海水藍色的主要原因。. 太陽的光線由 ...
同樣是水，為什麼海是藍的，而浪花卻是白的？ 為什麼驚濤拍岸，會捲起千堆雪？ 道理很簡單，所謂浪花，其實就是小水滴，可以散射各種波長的光，所以浪花就和白雲一樣，變成白色的了。
