Από το κόκκινο έως το βιολετί, που είναι τα κύρια χρώματα του φάσματος. Χρώμα, ορατό στο μάτι, εξηγείται από το μήκος κύματος του φωτός. Αντίστοιχα, το κόκκινο χρώμα δίνει το μεγαλύτερο φως και το βιολετί δίνει το μικρότερο.

Κατά τη διάρκεια του ηλιοβασιλέματος, ένα άτομο μπορεί να παρατηρήσει έναν δίσκο που πλησιάζει γρήγορα στον ορίζοντα. Εν ηλιακό φωςδιέρχεται από αυξανόμενο πάχος. Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος του φωτός, τόσο λιγότερο επιρρεπές είναι στην απορρόφησή του από το ατμοσφαιρικό στρώμα και τα αιωρήματα αερολύματος που υπάρχουν σε αυτό. Για να εξηγήσουμε αυτό το φαινόμενο, πρέπει να εξετάσουμε τις φυσικές ιδιότητες των μπλε και κόκκινων χρωμάτων, τις συνήθεις αποχρώσεις του ουρανού.

Όταν ο ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ του, ένας παρατηρητής μπορεί να πει ότι ο ουρανός είναι μπλε. Αυτό οφείλεται στις διαφορές στις οπτικές ιδιότητες των μπλε και κόκκινων χρωμάτων, δηλαδή στις ικανότητές τους σκέδασης και απορρόφησης. Το μπλε χρώμα απορροφάται πιο έντονα από το κόκκινο, αλλά η ικανότητά του να διαχέεται είναι πολύ μεγαλύτερη (τέσσερις φορές) από αυτή του κόκκινου χρώματος. Ο λόγος του μήκους κύματος προς την ένταση του φωτός είναι ένας αποδεδειγμένος φυσικός νόμος που ονομάζεται «νόμος του γαλάζιου ουρανού του Rayleigh».

Όταν ο ήλιος είναι ψηλά, το στρώμα της ατμόσφαιρας και η αιωρούμενη ύλη που χωρίζει τον ουρανό από τα μάτια του παρατηρητή είναι σχετικά μικρό, το μικρό μήκος κύματος του μπλε φωτός δεν απορροφάται πλήρως και η υψηλή ικανότητα σκέδασης «πνίγει» άλλα χρώματα. Αυτός είναι ο λόγος που ο ουρανός φαίνεται μπλε κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Όταν έρχεται το ηλιοβασίλεμα, ο ήλιος αρχίζει να κατεβαίνει γρήγορα προς τον αληθινό ορίζοντα και το στρώμα της ατμόσφαιρας αυξάνεται απότομα. Μετά από ορισμένο χρόνο, το στρώμα γίνεται τόσο πυκνό που το μπλε χρώμα απορροφάται σχεδόν πλήρως και το κόκκινο χρώμα, λόγω της υψηλής αντοχής του στην απορρόφηση, έρχεται στο προσκήνιο.

Έτσι, κατά τη δύση του ηλίου, ο ουρανός και το ίδιο το φωτιστικό φαίνονται στο ανθρώπινο μάτι σε διάφορες αποχρώσεις του κόκκινου, από πορτοκαλί έως έντονο κόκκινο. Να σημειωθεί ότι το ίδιο παρατηρείται και με την ανατολή του ηλίου και για τους ίδιους λόγους.

Είναι ωραίο να κοιτάς τον εκθαμβωτικό γαλάζιο ουρανό ή να απολαμβάνεις το κατακόκκινο ηλιοβασίλεμα. Πολλοί άνθρωποι απολαμβάνουν να θαυμάζουν την ομορφιά του κόσμου γύρω τους, αλλά δεν καταλαβαίνουν όλοι τη φύση αυτού που παρατηρούν. Συγκεκριμένα, είναι δύσκολο να απαντήσουν στο ερώτημα γιατί ο ουρανός είναι μπλε και το ηλιοβασίλεμα κόκκινο.

Ο ήλιος εκπέμπει καθαρό λευκό φως. Φαίνεται ότι ο ουρανός πρέπει να είναι λευκός, αλλά φαίνεται έντονο μπλε. Γιατί συμβαίνει αυτό;

Οι επιστήμονες για αρκετούς αιώνες δεν μπορούσαν να εξηγήσουν το μπλε χρώμα του ουρανού. Από ένα σχολικό μάθημα φυσικής, ό,τι λευκό φως μπορεί να αποσυντεθεί στα συστατικά του χρώματα χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα. Υπάρχει ακόμη και μια απλή φράση για αυτούς: «Κάθε κυνηγός θέλει να ξέρει πού κάθεται ο φασιανός». Οι αρχικές λέξεις αυτής της φράσης σας επιτρέπουν να θυμάστε τη σειρά των χρωμάτων: κόκκινο, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί, βιολετί.

Οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι το μπλε χρώμα του ουρανού προκαλείται από το γεγονός ότι το μπλε συστατικό του ηλιακού φάσματος φτάνει καλύτερα στην επιφάνεια της Γης, ενώ άλλα χρώματα απορροφώνται από το όζον ή τη σκόνη που είναι διάσπαρτα στην ατμόσφαιρα. Οι εξηγήσεις ήταν αρκετά ενδιαφέρουσες, αλλά δεν επιβεβαιώθηκαν από πειράματα και υπολογισμούς.

Οι προσπάθειες να εξηγηθεί το μπλε χρώμα του ουρανού συνεχίστηκαν και το 1899 ο Λόρδος Rayleigh παρουσίασε μια θεωρία που τελικά απάντησε σε αυτό το ερώτημα. Αποδείχθηκε ότι το μπλε χρώμα του ουρανού προκαλείται από τις ιδιότητες των μορίων του αέρα. Ορισμένες ακτίνες που προέρχονται από τον Ήλιο φθάνουν στην επιφάνεια της Γης χωρίς παρεμβολές, αλλά οι περισσότερες από αυτές απορροφώνται από τα μόρια του αέρα. Με την απορρόφηση φωτονίων, τα μόρια του αέρα φορτίζονται (διεγείρονται) και στη συνέχεια εκπέμπουν τα ίδια φωτόνια. Αλλά αυτά τα φωτόνια έχουν διαφορετικό μήκος κύματος και τα φωτόνια που παράγουν μπλε κυριαρχούν μεταξύ τους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο ουρανός φαίνεται μπλε: όσο πιο ηλιόλουστη και όσο λιγότερο συννεφιασμένη είναι, τόσο πιο κορεσμένο γίνεται αυτό το μπλε χρώμα του ουρανού.

Αλλά αν ο ουρανός είναι μπλε, τότε γιατί γίνεται κατακόκκινος κατά τη δύση του ηλίου; Ο λόγος για αυτό είναι πολύ απλός. Το κόκκινο συστατικό του ηλιακού φάσματος απορροφάται πολύ χειρότερα από τα μόρια του αέρα από άλλα χρώματα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι ακτίνες του ήλιου εισέρχονται στην ατμόσφαιρα της Γης σε γωνία που εξαρτάται άμεσα από το γεωγραφικό πλάτος στο οποίο βρίσκεται ο παρατηρητής. Στον ισημερινό αυτή η γωνία θα είναι κοντά σε ορθή γωνία, πιο κοντά στους πόλους θα μειωθεί. Καθώς ο Ήλιος κινείται, το στρώμα αέρα από το οποίο πρέπει να περάσουν οι φωτεινές ακτίνες προτού φτάσουν στο μάτι του παρατηρητή αυξάνεται - σε τελική ανάλυση, ο Ήλιος δεν βρίσκεται πλέον από πάνω, αλλά κλίνει προς τον ορίζοντα. Ένα παχύ στρώμα αέρα απορροφά τις περισσότερες από τις ακτίνες του ηλιακού φάσματος, αλλά οι κόκκινες ακτίνες φτάνουν στον παρατηρητή σχεδόν χωρίς απώλεια. Αυτός είναι ο λόγος που το ηλιοβασίλεμα φαίνεται κόκκινο.

Στις 26 Απριλίου 2012, παράξενα πρασινωπά σύννεφα εμφανίστηκαν στον ουρανό πάνω από τη Μόσχα. Ένα ανεξήγητο φαινόμενο ανησύχησε τους κατοίκους της πρωτεύουσας και αναστάτωσε το ρωσικό Διαδίκτυο. Προτάθηκε ότι συνέβη ένα ατύχημα σε μια από τις επιχειρήσεις, το οποίο συνοδεύτηκε από απελευθέρωση επιβλαβών ουσιών στην ατμόσφαιρα. ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ. Ευτυχώς, οι πληροφορίες δεν επιβεβαιώθηκαν.

Οδηγίες

Ο επικεφαλής υγειονομικός γιατρός της Ρωσικής Ομοσπονδίας, Gennady Onishchenko, δήλωσε ότι σύμφωνα με επίσημα στοιχεία, δεν υπήρξαν ατυχήματα σε χημικά εργοστάσια στην περιοχή της Μόσχας και σε κοντινές περιοχές. Εν τω μεταξύ, σε ορισμένες περιοχές της Μόσχας, οι άνθρωποι ένιωσαν πραγματικά χειρότερα. Οι αλλεργικοί και οι ασθματικοί κατάλαβαν την αιτία αυτού του ανώμαλου φαινομένου.

Μετά από έναν μακρύ χειμώνα, στις αρχές Απριλίου σημειώθηκε απότομη θέρμανση, η οποία προκάλεσε ταχεία τήξη της χιονοκάλυψης, πρώιμο ξεφύλλισμα από δέντρα και ανθοφορία πολλών ειδών ταυτόχρονα: σημύδα, σκλήθρα,

Όλοι είμαστε συνηθισμένοι στο γεγονός ότι το χρώμα του ουρανού είναι ένα μεταβλητό χαρακτηριστικό. Ομίχλη, σύννεφα, ώρα της ημέρας - όλα επηρεάζουν το χρώμα του θόλου πάνω από το κεφάλι. Η καθημερινή του βάρδια δεν απασχολεί το μυαλό των περισσότερων ενηλίκων, κάτι που δεν μπορεί να ειπωθεί για τα παιδιά. Αναρωτιούνται συνεχώς γιατί ο ουρανός είναι φυσικά μπλε ή τι κάνει ένα ηλιοβασίλεμα κόκκινο. Ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε αυτές τις όχι και τόσο απλές ερωτήσεις.

Μεταβλητός

Αξίζει να ξεκινήσετε απαντώντας στην ερώτηση τι αντιπροσωπεύει στην πραγματικότητα ο ουρανός. Στον αρχαίο κόσμο, φαινόταν πραγματικά ως ένας θόλος που καλύπτει τη Γη. Σήμερα, όμως, σχεδόν κανείς δεν ξέρει ότι, όσο ψηλά κι αν ανέβει ο περίεργος εξερευνητής, δεν θα μπορέσει να φτάσει σε αυτόν τον τρούλο. Ο ουρανός δεν είναι ένα πράγμα, αλλά μάλλον ένα πανόραμα που ανοίγει όταν το βλέπει κανείς από την επιφάνεια του πλανήτη, ένα είδος εμφάνισης υφασμένο από το φως. Επιπλέον, αν παρατηρηθεί από διαφορετικά σημεία, μπορεί να φαίνεται διαφορετικό. Έτσι, από την ανύψωση πάνω από τα σύννεφα, ανοίγει μια εντελώς διαφορετική θέα από ό,τι από το έδαφος αυτή τη στιγμή.

Ένας καθαρός ουρανός είναι μπλε, αλλά μόλις μπουν τα σύννεφα, γίνεται γκρίζος, μολυβένιος ή βρώμικος λευκός. Ο νυχτερινός ουρανός είναι μαύρος, μερικές φορές μπορείτε να δείτε κοκκινωπές περιοχές πάνω του. Αυτή είναι η αντανάκλαση του τεχνητού φωτισμού της πόλης. Ο λόγος για όλες αυτές τις αλλαγές είναι το φως και η αλληλεπίδρασή του με τον αέρα και τα σωματίδια διαφόρων ουσιών σε αυτό.

Η φύση του χρώματος

Για να απαντήσουμε στο ερώτημα γιατί ο ουρανός είναι μπλε από φυσική άποψη, πρέπει να θυμηθούμε τι είναι το χρώμα. Αυτό είναι ένα κύμα ορισμένου μήκους. Το φως που έρχεται από τον Ήλιο στη Γη φαίνεται λευκό. Είναι γνωστό από τα πειράματα του Νεύτωνα ότι είναι μια δέσμη επτά ακτίνων: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και βιολετί. Τα χρώματα διαφέρουν ως προς το μήκος κύματος. Το κόκκινο-πορτοκαλί φάσμα περιλαμβάνει κύματα που είναι τα πιο εντυπωσιακά σε αυτή την παράμετρο. τμήματα του φάσματος χαρακτηρίζονται από μικρά μήκη κύματος. Η αποσύνθεση του φωτός σε ένα φάσμα συμβαίνει όταν αυτό συγκρούεται με μόρια διαφόρων ουσιών και μερικά από τα κύματα μπορούν να απορροφηθούν και μερικά μπορεί να διασκορπιστούν.

Διερεύνηση της αιτίας

Πολλοί επιστήμονες προσπάθησαν να εξηγήσουν γιατί ο ουρανός είναι μπλε από άποψη φυσικής. Όλοι οι ερευνητές προσπάθησαν να ανακαλύψουν ένα φαινόμενο ή μια διαδικασία που διασκορπίζει το φως στην ατμόσφαιρα του πλανήτη με τέτοιο τρόπο ώστε, ως αποτέλεσμα, να φτάνει μόνο το μπλε φως. Οι πρώτοι υποψήφιοι για το ρόλο τέτοιων σωματιδίων ήταν το νερό. Πιστεύεται ότι απορροφούν το κόκκινο φως και μεταδίδουν μπλε φως, με αποτέλεσμα να βλέπουμε έναν μπλε ουρανό. Οι μετέπειτα υπολογισμοί, ωστόσο, έδειξαν ότι η ποσότητα του όζοντος, των κρυστάλλων πάγου και των μορίων υδρατμών στην ατμόσφαιρα δεν είναι αρκετή για να δώσει στον ουρανό μπλε χρώμα.

Ο λόγος είναι η ρύπανση

Στο επόμενο στάδιο της έρευνας, ο John Tyndall πρότεινε ότι η σκόνη παίζει το ρόλο των επιθυμητών σωματιδίων. Το μπλε φως έχει τη μεγαλύτερη αντίσταση στη σκέδαση και ως εκ τούτου μπορεί να περάσει μέσα από όλα τα στρώματα σκόνης και άλλα αιωρούμενα σωματίδια. Ο Tindall πραγματοποίησε ένα πείραμα που επιβεβαίωσε την υπόθεσή του. Δημιούργησε ένα μοντέλο αιθαλομίχλης στο εργαστήριο και το φώτισε με έντονο λευκό φως. Η αιθαλομίχλη πήρε μια μπλε απόχρωση. Ο επιστήμονας έκανε ένα σαφές συμπέρασμα από την έρευνά του: το χρώμα του ουρανού καθορίζεται από σωματίδια σκόνης, δηλαδή, εάν ο αέρας της Γης ήταν καθαρός, τότε οι ουρανοί πάνω από τα κεφάλια των ανθρώπων θα έλαμπε όχι μπλε, αλλά λευκό.

Λόρδος Έρευνα

Το τελευταίο σημείο στο ερώτημα γιατί ο ουρανός είναι μπλε (από την άποψη της φυσικής) τέθηκε από τον Άγγλο επιστήμονα, Λόρδο D. Rayleigh. Απέδειξε ότι δεν είναι η σκόνη ή η αιθαλομίχλη που χρωματίζει τον χώρο πάνω από το κεφάλι μας στην απόχρωση που γνωρίζουμε. Είναι στον ίδιο τον αέρα. Τα μόρια αερίου απορροφούν τα περισσότερα και κυρίως τα μεγαλύτερα μήκη κύματος, ισοδύναμα με το κόκκινο. Το μπλε διαλύεται. Έτσι ακριβώς εξηγούμε σήμερα το χρώμα του ουρανού που βλέπουμε σε καθαρό καιρό.

Όσοι είναι προσεκτικοί θα παρατηρήσουν ότι, σύμφωνα με τη λογική των επιστημόνων, το πάνω μέρος του θόλου πρέπει να είναι μωβ, καθώς αυτό το χρώμα έχει το μικρότερο μήκος κύματος στο ορατό εύρος. Ωστόσο, αυτό δεν είναι λάθος: η αναλογία του βιολετί στο φάσμα είναι πολύ μικρότερη από το μπλε και τα ανθρώπινα μάτια είναι πιο ευαίσθητα στο τελευταίο. Στην πραγματικότητα, το μπλε που βλέπουμε είναι το αποτέλεσμα της ανάμειξης του μπλε με το βιολετί και κάποια άλλα χρώματα.

Ηλιοβασιλέματα και σύννεφα

Όλοι το ξέρουν ότι σε διαφορετική ώρατην ημέρα μπορείτε να δείτε διαφορετικά χρώματα του ουρανού. Φωτογραφίες από όμορφα ηλιοβασιλέματα πάνω από τη θάλασσα ή τη λίμνη είναι μια τέλεια απεικόνιση αυτού. Κάθε είδους αποχρώσεις του κόκκινου και του κίτρινου σε συνδυασμό με το μπλε και το σκούρο μπλε κάνουν ένα τέτοιο θέαμα αξέχαστο. Και εξηγείται από την ίδια σκέδαση φωτός. Το γεγονός είναι ότι κατά τη διάρκεια του ηλιοβασιλέματος και της αυγής, οι ακτίνες του ήλιου πρέπει να διανύσουν μια πολύ μεγαλύτερη διαδρομή μέσα στην ατμόσφαιρα από ό,τι στο ύψος της ημέρας. Σε αυτή την περίπτωση, το φως από το μπλε-πράσινο τμήμα του φάσματος διασκορπίζεται σε διαφορετικές κατευθύνσεις και τα σύννεφα που βρίσκονται κοντά στον ορίζοντα χρωματίζονται σε αποχρώσεις του κόκκινου.

Όταν ο ουρανός γίνεται συννεφιασμένος, η εικόνα αλλάζει εντελώς. ανίκανος να ξεπεράσει το πυκνό στρώμα, και τα περισσότερα από αυτά απλά δεν φτάνουν στο έδαφος. Οι ακτίνες που κατάφεραν να περάσουν μέσα από τα σύννεφα συναντούν σταγόνες νερού βροχής και σύννεφα, που και πάλι παραμορφώνουν το φως. Ως αποτέλεσμα όλων αυτών των μετασχηματισμών, λευκό φως φτάνει στη γη εάν τα σύννεφα είναι μικρά σε μέγεθος, και γκρι φως όταν ο ουρανός καλύπτεται από εντυπωσιακά σύννεφα που απορροφούν μέρος των ακτίνων για δεύτερη φορά.

Άλλοι ουρανοί

Είναι ενδιαφέρον ότι σε άλλους πλανήτες ηλιακό σύστημαΌταν κάποιος κοιτάξει από την επιφάνεια, μπορεί να δει έναν ουρανό πολύ διαφορετικό από αυτόν στη Γη. Σε διαστημικά αντικείμενα που στερούνται ατμόσφαιρας, οι ακτίνες του ήλιου φτάνουν ελεύθερα στην επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα, ο ουρανός εδώ είναι μαύρος, χωρίς καμία σκιά. Αυτή η εικόνα μπορεί να δει στη Σελήνη, τον Ερμή και τον Πλούτωνα.

Ο ουρανός του Άρη έχει μια κόκκινη-πορτοκαλί απόχρωση. Ο λόγος για αυτό βρίσκεται στη σκόνη που γεμίζει την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Είναι βαμμένο σε διάφορες αποχρώσεις του κόκκινου και του πορτοκαλί. Όταν ο Ήλιος ανατέλλει πάνω από τον ορίζοντα, ο ουρανός του Άρη γίνεται ροζ-κόκκινος, ενώ η περιοχή που περιβάλλει αμέσως τον δίσκο του φωτιστικού εμφανίζεται μπλε ή και βιολετί.

Ο ουρανός πάνω από τον Κρόνο έχει το ίδιο χρώμα με τη Γη. Οι γαλαζοπράσινοι ουρανοί απλώνονται πάνω από τον Ουρανό. Ο λόγος έγκειται στην ομίχλη μεθανίου που βρίσκεται στους ανώτερους πλανήτες.

Η Αφροδίτη είναι κρυμμένη από τα μάτια των ερευνητών από ένα πυκνό στρώμα νεφών. Δεν επιτρέπει στις ακτίνες του γαλαζοπράσινου φάσματος να φτάσουν στην επιφάνεια του πλανήτη, έτσι ο ουρανός εδώ είναι κίτρινο-πορτοκαλί με μια γκρίζα λωρίδα κατά μήκος του ορίζοντα.

Η εξερεύνηση του διαστήματος κατά τη διάρκεια της ημέρας αποκαλύπτει όχι λιγότερα θαύματα από τη μελέτη του έναστρου ουρανού. Η κατανόηση των διεργασιών που συμβαίνουν στα σύννεφα και πίσω από αυτά βοηθά να κατανοήσουμε τον λόγο για πράγματα που είναι αρκετά οικεία στον μέσο άνθρωπο, τα οποία, ωστόσο, δεν μπορούν όλοι να εξηγήσουν αμέσως.

«Μπαμπά, μαμά, γιατί ο ουρανός είναι μπλε;» – πόσες φορές οι γονείς και η μεγαλύτερη γενιά ντρέπονται όταν άκουσαν μια παρόμοια ερώτηση από ένα μικρό παιδί.

Φαίνεται ότι τα άτομα με τριτοβάθμια εκπαίδευση γνωρίζουν σχεδόν τα πάντα, αλλά αυτό το ενδιαφέρον των παιδιών συχνά τους μπερδεύει. Ίσως ο φυσικός βρει εύκολα μια εξήγηση που να ικανοποιεί το μωρό.

Ωστόσο, οι «μέτριοι» γονείς δεν ξέρουν τι να απαντήσουν στο παιδί τους. Πρέπει να καταλάβετε ποια εξήγηση είναι κατάλληλη για παιδιά και ποια για έναν ενήλικα.

Για να κατανοήσετε το μπλε του ουρανού, πρέπει να θυμάστε το μάθημα της φυσικής του σχολείου σας. Τα χρώματα διαφέρουν ως προς την ικανότητά τους να διασκορπίζονται (λόγω μήκους κύματος) στο περίβλημα του αερίου που περιβάλλει τη Γη. Έτσι, το κόκκινο χρώμα έχει χαμηλή ικανότητα, γι' αυτό και χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, ως εξωτερικός ενσωματωμένος φωτισμός αεροσκαφών.

Έτσι, εκείνα τα χρώματα που έχουν αυξημένη ικανότητα διασποράς στον αέρα χρησιμοποιούνται ενεργά για να καμουφλάρουν οποιοδήποτε αντικείμενο από τους εχθρούς του αέρα και του εδάφους. Συνήθως αυτά είναι τα μπλε και βιολετί μέρη του φάσματος.

Ας δούμε τη διασπορά χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός ηλιοβασιλέματος. Δεδομένου ότι το κόκκινο χρώμα έχει χαμηλή ικανότητα σκέδασης, η αναχώρηση του ήλιου συνοδεύεται από βυσσινί, κόκκινες λάμψεις και άλλες αποχρώσεις του κόκκινου. Με τι συνδέεται αυτό; Ας το δούμε με τη σειρά.

Ας συζητήσουμε περαιτέρω. Το μπλε και μπλε «διαμέρισμα» του φάσματος βρίσκεται ανάμεσα στο πράσινο και το ιώδες χρώμα. Όλες αυτές οι αποχρώσεις χαρακτηρίζονται από υψηλή ικανότητα σκέδασης. Και η μέγιστη διασπορά μιας συγκεκριμένης απόχρωσης σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον το χρωματίζει σε αυτό το χρώμα.

Τώρα πρέπει να εξηγήσουμε το εξής γεγονός: αν η βιολετί απόχρωση είναι καλύτερα διασκορπισμένη στον αέρα, γιατί ο ουρανός είναι μπλε και, για παράδειγμα, όχι βιολετί. Αυτό το φαινόμενο εξηγείται από το γεγονός ότι τα ανθρώπινα οπτικά όργανα, με την ίδια φωτεινότητα, «προτιμούν» με ακρίβεια μπλε αποχρώσεις, όχι βιολετί ή πράσινο.

Ποιος ζωγραφίζει τον ουρανό;

Πώς να απαντήσετε σε ένα παιδί που κοιτάζει τον γονιό του με ενθουσιασμό και περιμένει μια κατανοητή και αρκετά ξεκάθαρη απάντηση. Η αποφυγή της ερώτησης από έναν γονέα μπορεί να προσβάλει το παιδί ή να το αχρηστεύσει από την «παντοδυναμία» της μαμάς ή του μπαμπά. Ποιες είναι οι πιθανές εξηγήσεις;

Απάντηση Νο. 1. Σαν σε καθρέφτη

Είναι εξαιρετικά δύσκολο να πεις σε ένα παιδί 2-3 ετών για τα φάσματα, τα μήκη κύματος και άλλη φυσική σοφία. Αλλά δεν χρειάζεται να το βουρτσίσετε, είναι καλύτερο να δώσουμε την πιο απλή εξήγηση, ικανοποιώντας τη φυσική περιέργεια που είναι εγγενής σε ένα μικροσκοπικό παιδί.

Υπάρχουν πολλά υδάτινα σώματα στη Γη μας: υπάρχουν ποτάμια, λίμνες και θάλασσες (δείχνουμε στο παιδί έναν χάρτη). Όταν έχει ήλιο έξω, το νερό αντανακλάται στον ουρανό, σαν σε καθρέφτη. Γι' αυτό ο ουρανός είναι τόσο γαλάζιος όσο το νερό της λίμνης. Μπορείτε να δείξετε στο παιδί σας ένα μπλε αντικείμενο στον καθρέφτη.

Για παιδιά Νεαρή ηλικίαμια τέτοια εξήγηση μπορεί να θεωρηθεί επαρκής.

Απάντηση Νο 2. Πιτσιλίσματα στο κόσκινο

Σε ένα μεγαλύτερο παιδί μπορεί να δοθεί μια πιο ρεαλιστική εξήγηση. Πείτε του ότι η ακτίνα του ήλιου έχει επτά αποχρώσεις: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και βιολετί. Αυτή τη στιγμή, δείξτε ένα σχέδιο ενός ουράνιου τόξου.

Όλες οι ακτίνες διεισδύουν στη Γη μέσω ενός πυκνού στρώματος αέρα, σαν μέσα από ένα μαγικό κόσκινο. Κάθε ακτίνα αρχίζει να εκτοξεύεται στα συστατικά της μέρη, αλλά το μπλε χρώμα παραμένει επειδή είναι το πιο επίμονο.

Απάντηση Νο. 3. Ο ουρανός είναι σελοφάν

Ο αέρας κοντά μας φαίνεται διάφανος, σαν μια λεπτή πλαστική σακούλα, αλλά το πραγματικό του χρώμα είναι το μπλε. Αυτό γίνεται ιδιαίτερα αισθητό αν κοιτάξετε τους ουρανούς. Προσκαλέστε το παιδί να σηκώσει το κεφάλι του και εξηγήστε του ότι επειδή το στρώμα αέρα είναι πολύ πυκνό, παίρνει μια μπλε απόχρωση.

Για μεγαλύτερο αποτέλεσμα, πάρτε μια πλαστική σακούλα και διπλώστε την πολλές φορές, προσκαλώντας το παιδί σας να δει πώς αλλάζει χρώμα και βαθμό διαφάνειας.

Απάντηση Νο. 4. Ο αέρας είναι μικρά σωματίδια

Για παιδιά ΠΡΟΣΧΟΛΙΚΗ ΗΛΙΚΙΑΗ ακόλουθη εξήγηση είναι κατάλληλη: οι μάζες αέρα είναι ένα «μίγμα» διαφόρων κινούμενων σωματιδίων (αέριο, σκόνη, συντρίμμια, υδρατμοί). Είναι τόσο μικρά που μπορούν να τα δουν άτομα με ειδικό εξοπλισμό - μικροσκόπια.

Οι ακτίνες του ήλιου περιλαμβάνουν επτά αποχρώσεις. Περνώντας μέσα από μάζες αέρα, η δέσμη συγκρούεται με μικρά σωματίδια, με αποτέλεσμα όλα τα χρώματα να αποσυντίθενται. Δεδομένου ότι η μπλε απόχρωση είναι η πιο επίμονη, αυτό είναι που ξεχωρίζουμε στον ουρανό.

Απάντηση Νο 5. Κοντές ακτίνες

Ο ήλιος μας ζεσταίνει με τις ακτίνες του και μας φαίνονται κίτρινες, όπως στις ζωγραφιές των παιδιών. Ωστόσο, κάθε ακτίνα στην πραγματικότητα μοιάζει με ένα φωτεινό ουράνιο τόξο. Αλλά ο αέρας γύρω μας περιλαμβάνει πολλά σωματίδια αόρατα στο μάτι.

Όταν ένα ουράνιο σώμα στέλνει ακτίνες στη Γη, δεν φτάνουν όλες στον προορισμό τους. Μερικές από τις ακτίνες (που είναι μπλε) είναι πολύ μικρές και δεν έχουν χρόνο να χτυπήσουν τη Γη, έτσι διαλύονται στον αέρα και γίνονται ελαφρύτερες. Ο Παράδεισος είναι ο ίδιος αέρας, βρίσκεται μόνο πολύ ψηλά.

Γι' αυτό, όταν ένα παιδί σηκώνει το κεφάλι του, βλέπει τις ακτίνες του ήλιου διαλυμένες στον αέρα από πάνω. Αυτός είναι ο λόγος που ο ουρανός γίνεται μπλε.

Είναι πολύ σημαντικό για τα παιδιά να λαμβάνουν μια γρήγορη εξήγηση, αλλά δεν είναι πάντα δυνατό να θυμηθούν ή να βρουν μια απλή και κατανοητή απάντηση. Το να αποφεύγεις μια συζήτηση, φυσικά, δεν είναι ό,τι καλύτερο η καλύτερη επιλογήεξελίξεις, ωστόσο, είναι καλύτερα να είμαστε προετοιμασμένοι.

Προσπαθήστε να εξηγήσετε στο παιδί σας ότι θα του το πείτε, αλλά θα το κάνετε λίγο αργότερα. Φροντίστε να υποδείξετε την ακριβή ώρα, διαφορετικά το μωρό θα νομίζει ότι το εξαπατάτε. Μπορείτε να κάνετε τα εξής:

1. Θυμηθείτε τα πλανητάρια, όπου οι ειδικοί εξηγούν πολύ σαγηνευτικά την ιστορία της εμφάνισης της Γης και μιλούν για τον έναστρο ουρανό. Το μικρό σας σίγουρα θα λατρέψει αυτή τη συναρπαστική ιστορία. Και ακόμα κι αν ο οδηγός δεν εξηγήσει από πού προήλθε ο μπλε ουρανός, θα μάθει πολλά νέα και ασυνήθιστα πράγματα.
2. Εάν δεν είναι δυνατό να πάτε στο πλανητάριο ή η ερώτηση παραμένει αναπάντητη, θα έχετε χρόνο να αναζητήσετε σε οποιεσδήποτε πηγές, για παράδειγμα, στο Διαδίκτυο. Απλώς επιλέξτε μια εξήγηση με βάση την ηλικία και το επίπεδο πνευματικής ανάπτυξης των παιδιών. Και μην ξεχνάτε να ευχαριστείτε το παιδί σας, γιατί είναι αυτός που σας βοηθά να αναπτυχθείτε.

Γιατί ο ουρανός είναι μπλε; Παρόμοιες ερωτήσεις ανησυχούν πολλά μικρά παιδιά που γνωρίζουν τον κόσμο γύρω τους. Είναι καλό αν ο ίδιος ο γονέας ξέρει από πού προέρχεται το μπλε πάνω από το κεφάλι του. Οι απαντήσεις μας θα βοηθήσουν σε αυτό.

Πριν πείτε τη δική σας εκδοχή, καλέστε το παιδί σας να σκεφτεί και να σκεφτεί τη δική του ιδέα.

Σε μια καθαρή ηλιόλουστη μέρα, ο ουρανός από πάνω μας φαίνεται φωτεινό μπλε. Το βράδυ, το ηλιοβασίλεμα χρωματίζει τον ουρανό σε κόκκινο, ροζ και πορτοκαλί. Γιατί λοιπόν ο ουρανός είναι μπλε και τι κάνει το ηλιοβασίλεμα κόκκινο;

Τι χρώμα έχει ο ήλιος;

Φυσικά ο ήλιος είναι κίτρινος! Όλοι οι κάτοικοι της γης θα απαντήσουν και οι κάτοικοι της Σελήνης θα διαφωνήσουν μαζί τους.

Από τη Γη, ο Ήλιος φαίνεται κίτρινος. Αλλά στο διάστημα ή στη Σελήνη, ο Ήλιος θα μας φαινόταν λευκός. Δεν υπάρχει ατμόσφαιρα στο διάστημα για να σκορπίσει το φως του ήλιου.

Στη Γη, μερικά από τα μικρά μήκη κύματος του ηλιακού φωτός (μπλε και βιολετί) απορροφώνται από τη σκέδαση. Το υπόλοιπο φάσμα εμφανίζεται κίτρινο.

Και στο διάστημα, ο ουρανός φαίνεται σκοτεινός ή μαύρος αντί για μπλε. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της απουσίας ατμόσφαιρας, επομένως το φως δεν διασκορπίζεται με κανέναν τρόπο.

Αλλά αν ρωτήσεις για το χρώμα του ήλιου το βράδυ. Μερικές φορές η απάντηση είναι ότι ο ήλιος είναι ΚΟΚΚΙΝΟΣ. Μα γιατί;

Γιατί ο ήλιος είναι κόκκινος στο ηλιοβασίλεμα;

Καθώς ο Ήλιος κινείται προς τη δύση του ηλίου, το ηλιακό φως πρέπει να διανύσει μεγαλύτερη απόσταση στην ατμόσφαιρα για να φτάσει στον παρατηρητή. Λιγότερο άμεσο φως φτάνει στα μάτια μας και ο Ήλιος φαίνεται λιγότερο φωτεινός.

Δεδομένου ότι το ηλιακό φως πρέπει να διανύσει μεγαλύτερες αποστάσεις, εμφανίζεται μεγαλύτερη διασπορά. Το κόκκινο μέρος του φάσματος του ηλιακού φωτός διέρχεται από τον αέρα καλύτερα από το μπλε μέρος. Και βλέπουμε έναν κόκκινο ήλιο. Όσο χαμηλότερα κατεβαίνει ο Ήλιος στον ορίζοντα, τόσο μεγαλύτερος είναι ο «μεγεθυντικός φακός» του αέρα μέσα από τον οποίο τον βλέπουμε και τόσο πιο κόκκινος είναι.

Για τον ίδιο λόγο, ο Ήλιος μας φαίνεται πολύ μεγαλύτερος σε διάμετρο από ό,τι κατά τη διάρκεια της ημέρας: το στρώμα του αέρα παίζει το ρόλο ενός μεγεθυντικού φακού για έναν γήινο παρατηρητή.

Ο ουρανός γύρω από τον ήλιο που δύει μπορεί να έχει διαφορετικά χρώματα. Ο ουρανός είναι πιο όμορφος όταν ο αέρας περιέχει πολλά μικρά σωματίδια σκόνης ή νερού. Αυτά τα σωματίδια αντανακλούν το φως προς όλες τις κατευθύνσεις. Σε αυτή την περίπτωση, διασκορπίζονται μικρότερα κύματα φωτός. Ο παρατηρητής βλέπει φωτεινές ακτίνες με μεγαλύτερα μήκη κύματος, γι' αυτό ο ουρανός φαίνεται κόκκινος, ροζ ή πορτοκαλί.

Το ορατό φως είναι ένας τύπος ενέργειας που μπορεί να ταξιδέψει στο διάστημα. Το φως από τον Ήλιο ή μια λάμπα πυρακτώσεως φαίνεται λευκό, αν και στην πραγματικότητα είναι ένα μείγμα όλων των χρωμάτων. Τα κύρια χρώματα που συνθέτουν το λευκό είναι το κόκκινο, το πορτοκαλί, το κίτρινο, το πράσινο, το μπλε, το λουλακί και το βιολετί. Αυτά τα χρώματα μεταμορφώνονται συνεχώς το ένα στο άλλο, έτσι εκτός από τα βασικά χρώματα υπάρχει επίσης ένας τεράστιος αριθμός από διάφορες αποχρώσεις. Όλα αυτά τα χρώματα και οι αποχρώσεις μπορούν να παρατηρηθούν στον ουρανό με τη μορφή ενός ουράνιου τόξου που εμφανίζεται σε περιοχή με υψηλή υγρασία.

Ο αέρας που γεμίζει ολόκληρο τον ουρανό είναι ένα μείγμα μικροσκοπικών μορίων αερίου και μικρών στερεών σωματιδίων όπως η σκόνη.

Οι ακτίνες του ήλιου, που προέρχονται από το διάστημα, αρχίζουν να διασκορπίζονται υπό την επίδραση των ατμοσφαιρικών αερίων και αυτή η διαδικασία συμβαίνει σύμφωνα με το νόμο της σκέδασης του Rayleigh. Καθώς το φως ταξιδεύει μέσα από την ατμόσφαιρα, τα περισσότερα από τα μεγάλα μήκη κύματος του οπτικού φάσματος διέρχονται αμετάβλητα. Μόνο ένα μικρό μέρος του κόκκινου, πορτοκαλί και κίτρινου χρώματος αλληλεπιδρά με τον αέρα, προσκρούοντας σε μόρια και σκόνη.

Όταν το φως συγκρούεται με μόρια αερίου, το φως μπορεί να ανακλαστεί σε διάφορες κατευθύνσεις. Ορισμένα χρώματα, όπως το κόκκινο και το πορτοκαλί, φτάνουν απευθείας στον παρατηρητή περνώντας απευθείας από τον αέρα. Αλλά το περισσότερο μπλε φως αντανακλάται από τα μόρια του αέρα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό διασκορπίζει το μπλε φως σε όλο τον ουρανό και τον κάνει να φαίνεται μπλε.

Ωστόσο, πολλά μικρότερα μήκη κύματος φωτός απορροφώνται από μόρια αερίου. Μόλις απορροφηθεί, το μπλε χρώμα εκπέμπεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Είναι διάσπαρτο παντού στον ουρανό. Ανεξάρτητα από την κατεύθυνση που κοιτάζετε, μέρος αυτού του διάσπαρτου μπλε φωτός φτάνει στον παρατηρητή. Δεδομένου ότι το μπλε φως είναι ορατό παντού πάνω από το κεφάλι, ο ουρανός φαίνεται μπλε.

Αν κοιτάξετε προς τον ορίζοντα, ο ουρανός θα έχει μια πιο χλωμή απόχρωση. Αυτό είναι το αποτέλεσμα του φωτός που διανύει μεγαλύτερη απόσταση μέσα από την ατμόσφαιρα για να φτάσει στον παρατηρητή. Το διάσπαρτο φως διασκορπίζεται ξανά από την ατμόσφαιρα και λιγότερο μπλε φως φτάνει στα μάτια του παρατηρητή. Ως εκ τούτου, το χρώμα του ουρανού κοντά στον ορίζοντα φαίνεται πιο χλωμό ή ακόμα και εντελώς λευκό.

Γιατί το διάστημα είναι μαύρο;

Δεν υπάρχει αέρας στο διάστημα. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν εμπόδια από τα οποία θα μπορούσε να ανακλαστεί το φως, το φως ταξιδεύει απευθείας. Οι ακτίνες του φωτός δεν είναι διάσπαρτες και ο «ουρανός» φαίνεται σκοτεινός και μαύρος.

Ατμόσφαιρα.

Η ατμόσφαιρα είναι ένα μείγμα αερίων και άλλων ουσιών που περιβάλλουν τη Γη με τη μορφή ενός λεπτού, κυρίως διαφανούς κελύφους. Η ατμόσφαιρα συγκρατείται στη θέση της από τη βαρύτητα της Γης. Τα κύρια συστατικά της ατμόσφαιρας είναι το άζωτο (78,09%), το οξυγόνο (20,95%), το αργό (0,93%) και το διοξείδιο του άνθρακα (0,03%). Η ατμόσφαιρα περιέχει επίσης μικρές ποσότητες νερού (σε διάφορα σημεία η συγκέντρωσή του κυμαίνεται από 0% έως 4%), στερεά σωματίδια, αέρια νέον, ήλιο, μεθάνιο, υδρογόνο, κρυπτόν, όζον και ξένο. Η επιστήμη που μελετά την ατμόσφαιρα ονομάζεται μετεωρολογία.

Η ζωή στη Γη δεν θα ήταν δυνατή χωρίς την παρουσία μιας ατμόσφαιρας, η οποία παρέχει το οξυγόνο που χρειαζόμαστε για να αναπνεύσουμε. Επιπλέον, η ατμόσφαιρα εκτελεί μια άλλη σημαντική λειτουργία - εξισώνει τη θερμοκρασία σε όλο τον πλανήτη. Εάν δεν υπήρχε ατμόσφαιρα, τότε σε ορισμένα μέρη του πλανήτη θα μπορούσε να υπάρχει έντονη ζέστη και σε άλλα μέρη ακραίο κρύο, το εύρος θερμοκρασίας θα μπορούσε να κυμαίνεται από -170°C τη νύχτα έως +120°C κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η ατμόσφαιρα μας προστατεύει επίσης από την επιβλαβή ακτινοβολία από τον Ήλιο και το διάστημα, απορροφώντας και διασκορπίζοντάς την.

Η δομή της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα αποτελείται από διαφορετικά στρώματα, η διαίρεση σε αυτά τα στρώματα γίνεται ανάλογα με τη θερμοκρασία, τη μοριακή τους σύνθεση και τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες. Αυτά τα στρώματα δεν έχουν σαφώς καθορισμένα όρια αλλάζουν εποχιακά, και επιπλέον, οι παράμετροί τους αλλάζουν σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη.

Ομόσφαιρα

• Τα χαμηλότερα 100 χλμ., συμπεριλαμβανομένων της Τροπόσφαιρας, της Στρατόσφαιρας και της Μεσόπαυσης.
• Αποτελεί το 99% της μάζας της ατμόσφαιρας.
• Τα μόρια δεν διαχωρίζονται με μοριακό βάρος.
• Η σύνθεση είναι αρκετά ομοιογενής, με εξαίρεση κάποιες μικρές τοπικές ανωμαλίες. Η ομοιογένεια διατηρείται με συνεχή ανάμιξη, στροβιλισμό και τυρβώδη διάχυση.
• Το νερό είναι ένα από τα δύο συστατικά που είναι άνισα κατανεμημένα. Καθώς οι υδρατμοί ανεβαίνουν, ψύχονται και συμπυκνώνονται, και στη συνέχεια επιστρέφουν στο έδαφος με τη μορφή βροχοπτώσεων - χιόνι και βροχή. Η ίδια η στρατόσφαιρα είναι πολύ ξηρή.
• Το όζον είναι ένα άλλο μόριο του οποίου η κατανομή είναι άνιση. (Διαβάστε παρακάτω για το στρώμα του όζοντος στη στρατόσφαιρα.)

Ετερόσφαιρα

• Εκτείνεται πάνω από την ομόσφαιρα και περιλαμβάνει τη Θερμόσφαιρα και την Εξώσφαιρα.
• Ο διαχωρισμός των μορίων σε αυτό το στρώμα βασίζεται στα μοριακά τους βάρη. Τα βαρύτερα μόρια όπως το άζωτο και το οξυγόνο συγκεντρώνονται στον πυθμένα του στρώματος. Τα ελαφρύτερα, το ήλιο και το υδρογόνο, κυριαρχούν στο πάνω μέρος της ετερόσφαιρας.

Διαίρεση της ατμόσφαιρας σε στρώματα ανάλογα με τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες.

Ουδέτερη ατμόσφαιρα

• Κάτω από 100 χλμ.

Ιονόσφαιρα

• Περίπου πάνω από 100 χλμ.
• Περιέχει ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια (ιόντα) που παράγονται από την απορρόφηση του υπεριώδους φωτός
• Ο βαθμός ιοντισμού αλλάζει με το υψόμετρο.
• Διαφορετικά στρώματα αντανακλούν μακρά και μικρά ραδιοκύματα. Αυτό επιτρέπει στα ραδιοφωνικά σήματα που ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή να κάμπτονται γύρω από τη σφαιρική επιφάνεια της γης.
• Τα σέλας εμφανίζονται σε αυτά τα ατμοσφαιρικά στρώματα.
• Μαγνητόσφαιραείναι το ανώτερο τμήμα της ιονόσφαιρας, που εκτείνεται σε περίπου 70.000 km υψόμετρο, αυτό το υψόμετρο εξαρτάται από την ένταση του ηλιακού ανέμου. Η μαγνητόσφαιρα μας προστατεύει από τα υψηλής ενέργειας φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου κρατώντας τα στο μαγνητικό πεδίο της Γης.

Διαίρεση της ατμόσφαιρας σε στρώματα ανάλογα με τις θερμοκρασίες τους

Ύψος άνω περιγράμματος τροποσφαίραεξαρτάται από τις εποχές και το γεωγραφικό πλάτος. Εκτείνεται από την επιφάνεια της γης σε υψόμετρο περίπου 16 km στον ισημερινό και σε υψόμετρο 9 km στο Βόρειο και Νότιο Πόλο.

• Το πρόθεμα «τρόπο» σημαίνει αλλαγή. Αλλαγές στις παραμέτρους της τροπόσφαιρας συμβαίνουν λόγω καιρικών συνθηκών - για παράδειγμα, λόγω της κίνησης των ατμοσφαιρικών μετώπων.
• Όσο αυξάνεται το υψόμετρο, η θερμοκρασία πέφτει. Ο θερμός αέρας ανεβαίνει, μετά ψύχεται και πέφτει πίσω στη Γη. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συναγωγή, συμβαίνει ως αποτέλεσμα της κίνησης των μαζών αέρα. Οι άνεμοι σε αυτό το στρώμα πνέουν κυρίως κατακόρυφα.
• Αυτό το στρώμα περιέχει περισσότερα μόρια από όλα τα άλλα στρώματα μαζί.

Στρατόσφαιρα- εκτείνεται από περίπου 11 km έως 50 km υψόμετρο.

• Έχει πολύ λεπτό στρώμα αέρα.
• Το πρόθεμα "strato" αναφέρεται σε στρώματα ή διαίρεση σε στρώματα.
• Το κάτω μέρος της Στρατόσφαιρας είναι αρκετά ήρεμο. Τα αεριωθούμενα αεροσκάφη πετούν συχνά στην κάτω στρατόσφαιρα για να αποφύγουν τις κακές καιρικές συνθήκες στην τροπόσφαιρα.
• Στην κορυφή της Στρατόσφαιρας υπάρχουν ισχυροί άνεμοι που είναι γνωστοί ως αεριωθούμενα ρεύματα μεγάλου υψομέτρου. Πνέουν οριζόντια με ταχύτητες έως και 480 km/h.
• Η στρατόσφαιρα περιέχει το «στρώμα του όζοντος», που βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 12 έως 50 km (ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος). Αν και η συγκέντρωση του όζοντος σε αυτό το στρώμα είναι μόνο 8 ml/m 3, είναι πολύ αποτελεσματικό στην απορρόφηση των επιβλαβών υπεριωδών ακτίνων από τον ήλιο, προστατεύοντας έτσι τη ζωή στη γη. Το μόριο του όζοντος αποτελείται από τρία άτομα οξυγόνου. Τα μόρια οξυγόνου που αναπνέουμε περιέχουν δύο άτομα οξυγόνου.
• Η στρατόσφαιρα είναι πολύ κρύα, με θερμοκρασία περίπου -55°C στο βυθό και αυξάνεται με το υψόμετρο. Η αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται στην απορρόφηση των υπεριωδών ακτίνων από το οξυγόνο και το όζον.

Μεσόσφαιρα- εκτείνεται σε υψόμετρα περίπου 100 km.

Δημοτικό δημοσιονομικό εκπαιδευτικό ίδρυμα

"Γυμνάσιο Kislovskaya" περιοχή Τομσκ

Ερευνα

Θέμα: "Γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο..."

(Διασπορά φωτός)

Οι εργασίες ολοκληρώθηκαν: ,

μαθητής της τάξης 5Α

Επόπτης;

καθηγητής χημείας

1. Εισαγωγή ………………………………………………………………………… 3

2. Κύριο μέρος……………………………………………………………4

3. Τι είναι το φως…………………………………………………………….. 4

Αντικείμενο μελέτης– ηλιοβασίλεμα και ουρανός.

Ερευνητικές υποθέσεις:

Ο ήλιος έχει ακτίνες που χρωματίζουν τον ουρανό σε διαφορετικά χρώματα.

Το κόκκινο χρώμα μπορεί να ληφθεί σε εργαστηριακές συνθήκες.

Η συνάφεια του θέματός μου έγκειται στο γεγονός ότι θα είναι ενδιαφέρον και χρήσιμο για τους ακροατές επειδή πολλοί άνθρωποι κοιτάζουν τον καταγάλανο ουρανό και τον θαυμάζουν, και λίγοι γνωρίζουν γιατί είναι τόσο μπλε κατά τη διάρκεια της ημέρας και κόκκινο το ηλιοβασίλεμα και τι το δίνει αυτό είναι το χρώμα του.

2. Κύριο μέρος

Με την πρώτη ματιά, αυτή η ερώτηση φαίνεται απλή, αλλά στην πραγματικότητα επηρεάζει βαθιές πτυχές της διάθλασης του φωτός στην ατμόσφαιρα. Για να καταλάβετε την απάντηση σε αυτήν την ερώτηση, πρέπει να έχετε μια ιδέα για το τι είναι το φως..jpg" align="left" height="1 src=">

Τι είναι το φως;

Το φως του ήλιου είναι ενέργεια. Η θερμότητα των ακτίνων του ήλιου, που εστιάζεται από τον φακό, μετατρέπεται σε φωτιά. Το φως και η θερμότητα αντανακλώνται από τις λευκές επιφάνειες και απορροφώνται από τις μαύρες. Αυτός είναι ο λόγος που τα λευκά ρούχα είναι πιο δροσερά από τα μαύρα.

Ποια είναι η φύση του φωτός; Ο πρώτος άνθρωπος που προσπάθησε σοβαρά να μελετήσει το φως ήταν ο Ισαάκ Νεύτων. Πίστευε ότι το φως αποτελείται από σωματίδια που εκτοξεύονται σαν σφαίρες. Αλλά ορισμένα χαρακτηριστικά του φωτός δεν μπορούσαν να εξηγηθούν από αυτή τη θεωρία.

Ένας άλλος επιστήμονας, ο Huygens, πρότεινε μια διαφορετική εξήγηση για τη φύση του φωτός. Ανέπτυξε την «κυματική» θεωρία του φωτός. Πίστευε ότι το φως σχηματίζει παλμούς, ή κύματα, με τον ίδιο τρόπο που μια πέτρα που ρίχνεται σε μια λίμνη δημιουργεί κύματα.

Ποιες απόψεις έχουν οι επιστήμονες σήμερα για την προέλευση του φωτός; Τώρα πιστεύεται ότι τα κύματα φωτός έχουν τα χαρακτηριστικά τόσο των σωματιδίων όσο και των κυμάτων ταυτόχρονα. Πειράματα διεξάγονται για να επιβεβαιωθούν και οι δύο θεωρίες.

Το φως αποτελείται από φωτόνια, αβαρή σωματίδια χωρίς μάζα που ταξιδεύουν με ταχύτητες περίπου 300.000 km/s και έχουν τις ιδιότητες των κυμάτων. Η συχνότητα κύματος του φωτός καθορίζει το χρώμα του. Επιπλέον, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα ταλάντωσης, τόσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος. Κάθε χρώμα έχει τη δική του συχνότητα δόνησης και μήκος κύματος. Το λευκό ηλιακό φως αποτελείται από πολλά χρώματα που φαίνονται όταν διαθλάται μέσα από ένα γυάλινο πρίσμα.

1. Ένα πρίσμα αποσυνθέτει το φως.

2. λευκό φως- δύσκολο.

Αν κοιτάξετε προσεκτικά τη διέλευση του φωτός μέσα από ένα τριγωνικό πρίσμα, μπορείτε να δείτε ότι η αποσύνθεση του λευκού φωτός ξεκινά μόλις το φως περάσει από τον αέρα στο γυαλί. Αντί για γυαλί, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άλλα υλικά που είναι διαφανή στο φως.

Είναι αξιοσημείωτο ότι αυτό το πείραμα έχει επιβιώσει σε αιώνες και η τεχνική του εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε εργαστήρια χωρίς σημαντικές αλλαγές.

διασπορά (λατ.) – διασπορά, διασπορά - διασπορά

Η διασπορά του Νεύτωνα.

Ο Ι. Νεύτων ήταν ο πρώτος που μελέτησε το φαινόμενο της διασποράς του φωτός και θεωρείται ένα από τα σημαντικότερα επιστημονικά του επιτεύγματα. Δεν είναι τυχαίο ότι στην ταφόπλακά του, που ανεγέρθηκε το 1731 και διακοσμήθηκε με φιγούρες νεαρών ανδρών που κρατούν στα χέρια τους τα εμβλήματα των πιο σημαντικών ανακαλύψεών του, μια φιγούρα κρατά ένα πρίσμα και η επιγραφή στο μνημείο περιέχει τις λέξεις: « Ερεύνησε τη διαφορά στις ακτίνες φωτός και τις διάφορες ιδιότητες που εμφανίζονταν ταυτόχρονα, κάτι που κανείς δεν υποψιαζόταν πριν». Η τελευταία δήλωση δεν είναι απολύτως ακριβής. Η διασπορά ήταν γνωστή νωρίτερα, αλλά δεν μελετήθηκε λεπτομερώς. Ενώ βελτίωνε τα τηλεσκόπια, ο Νεύτων παρατήρησε ότι η εικόνα που παρήγαγε ο φακός ήταν έγχρωμη στις άκρες. Εξετάζοντας άκρες που χρωματίζονται με διάθλαση, ο Νεύτων έκανε τις ανακαλύψεις του στον τομέα της οπτικής.

Ορατό φάσμα

Όταν η δοκός αποσυντίθεται άσπροστο πρίσμα σχηματίζεται ένα φάσμα στο οποίο η ακτινοβολία διαφορετικά μήκητα κύματα διαθλώνται σε διαφορετικές γωνίες. Τα χρώματα που περιλαμβάνονται στο φάσμα, δηλαδή εκείνα τα χρώματα που μπορούν να παραχθούν από φωτεινά κύματα ενός μήκους κύματος (ή πολύ στενού εύρους), ονομάζονται φασματικά χρώματα. Τα κύρια φασματικά χρώματα (τα οποία έχουν τα δικά τους ονόματα), καθώς και τα χαρακτηριστικά εκπομπής αυτών των χρωμάτων, παρουσιάζονται στον πίνακα:

Κάθε «χρώμα» στο φάσμα πρέπει να ταιριάζει με ένα φωτεινό κύμα συγκεκριμένου μήκους

Η απλούστερη ιδέα του φάσματος μπορεί να ληφθεί κοιτάζοντας ένα ουράνιο τόξο. Το λευκό φως, που διαθλάται σε σταγονίδια νερού, σχηματίζει ένα ουράνιο τόξο, καθώς αποτελείται από πολλές ακτίνες όλων των χρωμάτων, και διαθλώνται διαφορετικά: το κόκκινο είναι το πιο αδύναμο, το μπλε και το βιολετί είναι οι ισχυρότερες. Οι αστρονόμοι μελετούν τα φάσματα του Ήλιου, των αστεριών, των πλανητών και των κομητών, αφού πολλά μπορούν να μάθουν από τα φάσματα.

Άζωτο" href="/text/category/azot/" rel="bookmark">άζωτο. Το κόκκινο και το μπλε φως αλληλεπιδρούν διαφορετικά με το οξυγόνο. Επειδή το μήκος κύματος του μπλε χρώματος αντιστοιχεί περίπου στο μέγεθος του ατόμου οξυγόνου και λόγω αυτού του μπλε Το φως διασκορπίζεται από το οξυγόνο σε διαφορετικές κατευθύνσεις, ενώ το κόκκινο φως περνάει εύκολα μέσα από το ατμοσφαιρικό στρώμα το μάτι ένα άτομο πιάνεται από όλες τις πλευρές από το μπλε φως που διαχέεται από το οξυγόνο, το οποίο κάνει τον ουρανό να φαίνεται μπλε.

Χωρίς ατμόσφαιρα στη Γη, ο Ήλιος θα μας φαινόταν σαν ένα φωτεινό λευκό αστέρι και ο ουρανός θα ήταν μαύρος.

DIV_ADBLOCK569">

Διαβάστε περισσότερα για τα χρώματα του ηλιοβασιλέματος. Ακριβώς λόγω κακής ικανότητας διασποράς το κόκκινοΤο φως του ήλιου στο ηλιοβασίλεμα λαμπυρίζει με όλες τις αποχρώσεις αυτού του χρώματος. Και ο λόγος λαϊκό σημάδι, που μιλάει για μια επερχόμενη θυελλώδη μέρα, πριν από ένα κόκκινο ηλιοβασίλεμα, είναι αρκετά κατανοητό. Ας προσπαθήσουμε να σκεφτούμε λογικά.
Τη στιγμή που ο ήλιος βρίσκεται κοντά στον ορίζοντα, οι ακτίνες του στο δρόμο προς το μάτι μας πρέπει να περάσουν μέσα από ένα πολύ παχύτερο στρώμα ατμόσφαιρας από το συνηθισμένο. Υπό κανονικές συνθήκες, το χρώμα του ήλιου εμφανίζεται εκθαμβωτικό λευκό όταν το βλέπει κανείς. Όταν διέρχονται από ένα παχύ στρώμα ατμόσφαιρας, τα χρώματα, με εξαίρεση όλες τις αποχρώσεις του κόκκινου, διασκορπίζονται πολύ ή απορροφώνται από την ατμόσφαιρα.
Αντίστοιχα, μπορούμε να πούμε ότι ο ήλιος στον ορίζοντα θα είναι ο πιο κόκκινο, όσο πιο παχύ είναι το στρώμα της ατμόσφαιρας ανάμεσα σε αυτό και το μάτι μας, ή τόσο πιο ανήσυχο και, κατά συνέπεια, πιο σκονισμένο θα είναι αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας. Οι υποθέσεις μας αποδεικνύονται σωστές. Όσο πιο κοντά βρίσκεται ο ήλιος στον ορίζοντα, τόσο πιο παχύ είναι το στρώμα της ατμόσφαιρας μέσω του οποίου το φως του τείνει προς εμάς και, κατά συνέπεια, πιο κόκκινοτις αποχρώσεις του. Ισχύει επίσης η ακόλουθη δήλωση: όσο πιο μωβ είναι το ηλιοβασίλεμα, τόσο πιο θυελλώδης και πιο αέρας θα είναι η επόμενη μέρα.
Περαιτέρω λογικός συλλογισμός θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε τι προκαλεί μπλεχρώμα του ουρανού. Μπλε(το ίδιο με μπλε) το χρώμα βρίσκεται στο φάσμα μεταξύ πράσινοςΚαι μωβ. Όλα τους έχουν την ικανότητα να διασκορπίζονται στην ατμόσφαιρα. Η διασπορά οποιουδήποτε χρώματος σε ένα συγκεκριμένο μέσο οδηγεί στον χρωματισμό του μέσου σε αυτό το χρώμα.

Ο αέρας είναι διάφανος και άχρωμος, αλλά στην πυκνή ατμόσφαιρα μια καθαρή μέρα είναι μπλε, καθώς οι ακτίνες του ήλιου είναι διάσπαρτες στον αέρα. Το φως, ή οι ακτίνες του ήλιου, διαδίδουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Το βιολετί, το μπλε και το κυανό είναι ακτίνες με μικρό μήκος κύματος. Σε μια καθαρή μέρα, διασκορπίζονται έντονα από τα μόρια του αέρα και γίνονται προσιτά στο μάτι, και οι ακτίνες των κόκκινων και κίτρινων χρωμάτων έχουν μήκος κύματος σχεδόν διπλάσιο, επομένως διασκορπίζονται από μόρια αέρα πολύ λιγότερο. Τα σύννεφα και η ομίχλη περιέχουν πολλές διαφορετικές ακαθαρσίες, σταγονίδια νερού, κρυστάλλους πάγου, εδώ οι ακτίνες όλων των μηκών κύματος διασκορπίζονται εξίσου έντονα, γι' αυτό τα σύννεφα και η ομίχλη είναι λευκά. Κατά τη δύση του ηλίου, ο ουρανός γίνεται συχνά κόκκινος και κίτρινος. Αυτό συμβαίνει επειδή το βράδυ ο Ήλιος βρίσκεται χαμηλά πάνω από τον ορίζοντα και οι ακτίνες του ήλιου ταξιδεύουν πολύ μακριά στην ατμόσφαιρα. Σκορπίζονται ενεργά, τώρα οι κόκκινες και κίτρινες ακτίνες γίνονται διαθέσιμες στα μάτια μας

Διαφορετικά χρώματα του ουρανού.

Ο ουρανός δεν είναι πάντα μπλε. Για παράδειγμα, τη νύχτα, όταν ο ήλιος δεν στέλνει ακτίνες, βλέπουμε τον ουρανό όχι μπλε, η ατμόσφαιρα φαίνεται διάφανη. Και μέσα από τον διάφανο αέρα, ένα άτομο μπορεί να δει πλανήτες και αστέρια. Και κατά τη διάρκεια της ημέρας, το μπλε χρώμα κρύβει ξανά κοσμικά σώματα από τα μάτια μας.

Το χρώμα του ουρανού μπορεί να είναι κόκκινο - στο ηλιοβασίλεμα, σε συννεφιασμένο καιρό, λευκό ή γκρι.

Αντίληψη χρώματος

Η ανθρώπινη αντίληψη του χρώματος συνδέεται με μεγάλα συναισθήματα. Τα πράσινα και κίτρινα χρώματα έχουν την πιο ευεργετική επίδραση: οξύνουν την όραση, επιταχύνουν τις αντιδράσεις και οξύνουν την ακοή. Το πράσινο χρώμα βοηθά στη γρήγορη ανακούφιση του πόνου. Το κόκκινο χρώμα ενθουσιάζει, είναι το χρώμα της ανόδου, της νίκης. Η παρατεταμένη έκθεση στο κόκκινο δημιουργεί κόπωση.

Ασυνήθιστα φαινόμενα

https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="Aurora" align="left" width="140" height="217 src=">!} Σέλας Από την αρχαιότητα, οι άνθρωποι θαύμαζαν τη μαγευτική εικόνα των σέλας και αναρωτιόντουσαν για την προέλευσή τους. Μία από τις παλαιότερες αναφορές για σέλας βρίσκεται στον Αριστοτέλη. Στη «Μετεωρολογία» του, που γράφτηκε πριν από 2300 χρόνια, μπορείτε να διαβάσετε: «Μερικές φορές σε καθαρές νύχτες παρατηρούνται πολλά φαινόμενα στον ουρανό - κενά, κενά, κόκκινο-κόκκινο χρώμα...

Φαίνεται σαν να καίει φωτιά».

Γιατί μια καθαρή δέσμη κυματίζει τη νύχτα;

Ποια λεπτή φλόγα απλώνεται στο στερέωμα;

Σαν κεραυνός χωρίς απειλητικά σύννεφα

Να προσπαθείς από το έδαφος στο ζενίθ;

Πώς μπορεί να είναι ότι μια παγωμένη μπάλα

Υπήρξε φωτιά στη μέση του χειμώνα;

Τι είναι το σέλας; Πώς σχηματίζεται;

Απάντηση. Το σέλας είναι μια φωτεινή λάμψη που προκύπτει από την αλληλεπίδραση φορτισμένων σωματιδίων (ηλεκτρόνια και πρωτόνια) που πετούν από τον Ήλιο με άτομα και μόρια της ατμόσφαιρας της γης. Η εμφάνιση αυτών των φορτισμένων σωματιδίων σε ορισμένες περιοχές της ατμόσφαιρας και σε ορισμένα υψόμετρα είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του ηλιακού ανέμου με το μαγνητικό πεδίο της Γης.

DIV_ADBLOCK571">

10. Το κυριότερο είναι ότι τώρα ξέρω γιατί ο ουρανός είναι βαμμένος κόκκινος στο ηλιοβασίλεμα. Η υπόθεσή μου επιβεβαιώθηκε εν μέρει.

11. Κατά τη μελέτη του θέματος που επέλεξα, έμαθα να δουλεύω με λογοτεχνικές πηγές, να συλλέγω πληροφορίες και να αναλύω τα δεδομένα που αποκτήθηκαν.

3. Συμπέρασμα

Στο δικό του ερευνητικό έργοΈμαθα - Γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο;

Με την πρώτη ματιά, η ερώτησή μου φαινόταν απλή. Αλλά ήδη στην αρχή της μελέτης, συνειδητοποίησα ότι δεν ήταν έτσι.

Όλο το μυστικό αποδείχθηκε ότι ήταν στην ατμόσφαιρά μας. Οι ακτίνες του ήλιου πρέπει να περάσουν μέσα από ένα τεράστιο στρώμα αέρα πριν χτυπήσουν στο έδαφος. Το χρώμα του ήλιου στο ζενίθ του γίνεται αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι ως λευκό. Στην πραγματικότητα, το φάσμα του ηλιακού φωτός αποτελείται από επτά βασικά χρώματα (χρώματα φάσματος) και τις αποχρώσεις τους. Οποιοδήποτε χρώμα αντιπροσωπεύει ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα δεδομένου μήκους, που γίνεται αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι. Η ποιότητα της φασματικής σκέδασης θα επηρεαστεί από το πάχος του στρώματος του ατμοσφαιρικού αέρα που βρίσκεται μεταξύ των ματιών και του αντικειμένου εκπέμποντας φως(από τον ήλιο). Ο αέρας είναι γεμάτος με αόρατες διασκορπίσεις αερολύματος σκόνης και υγρασίας και είναι η κύρια αιτία αποσύνθεσης του ηλιακού χρώματος (διασπορά). Στη θέση ζενίθ, η πρόσπτωση της ακτίνας του ήλιου στα συστατικά αερολύματος του αέρα εμφανίζεται σχεδόν σε ορθή γωνία, το στρώμα τους μεταξύ των ματιών του παρατηρητή και του ήλιου είναι ασήμαντο. Όσο χαμηλότερα κατεβαίνει ο ήλιος στον ορίζοντα, τόσο περισσότερο αυξάνεται το πάχος του στρώματος του ατμοσφαιρικού αέρα και η ποσότητα του αιωρήματος αερολύματος σε αυτό. Οι ακτίνες του ήλιου, σε σχέση με τον παρατηρητή, αλλάζουν τη γωνία πρόσπτωσης στα αιωρούμενα σωματίδια και στη συνέχεια παρατηρείται διασπορά του ηλιακού φωτός. Έτσι, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το φως του ήλιου αποτελείται από επτά βασικά χρώματα. Κάθε χρώμα, όπως ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, έχει το δικό του μήκος και την ικανότητα να διαχέεται στην ατμόσφαιρα. Τα βασικά χρώματα του φάσματος είναι διατεταγμένα σε μια κλίμακα, από κόκκινο έως βιολετί. Το κόκκινο χρώμα έχει τη μικρότερη ικανότητα να διαχέεται (και επομένως να απορροφά) στην ατμόσφαιρα. Με το φαινόμενο της διασποράς, όλα τα χρώματα που ακολουθούν το κόκκινο στην κλίμακα διασκορπίζονται από τα συστατικά του εναιωρήματος αερολύματος και απορροφώνται από αυτά. Ο παρατηρητής βλέπει μόνο κόκκινο χρώμα. Αυτό σημαίνει ότι όσο πιο παχύ είναι το στρώμα του ατμοσφαιρικού αέρα, όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα της αιωρούμενης ύλης, τόσο περισσότερες ακτίνες του φάσματος θα διασκορπίζονται και θα απορροφώνται. Ένα πολύ γνωστό φυσικό φαινόμενο: μετά την ισχυρή έκρηξη του ηφαιστείου Κρακατόα το 1883, ασυνήθιστα φωτεινά, κόκκινα ηλιοβασιλέματα παρατηρήθηκαν σε διάφορα σημεία του πλανήτη για αρκετά χρόνια. Αυτό εξηγείται από την ισχυρή απελευθέρωση ηφαιστειακής σκόνης στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια της έκρηξης.

Νομίζω ότι η έρευνά μου δεν θα τελειώσει εδώ. Έχω ακόμα ερωτήσεις. Θέλω να ξέρω:

Τι συμβαίνει όταν οι ακτίνες φωτός περνούν μέσα από διάφορα υγρά και διαλύματα;

Πώς το φως αντανακλάται και απορροφάται.

Έχοντας ολοκληρώσει αυτή την εργασία, πείστηκα πόσο εκπληκτικό και χρήσιμο για πρακτικές δραστηριότητες μπορεί να περιέχεται στο φαινόμενο της διάθλασης του φωτός. Ήταν αυτό που μου επέτρεψε να καταλάβω γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο.

Βιβλιογραφία

1. , Φυσική. Χημεία. 5-6 τάξεις Σχολικό βιβλίο. Μ.: Bustard, 2009, σελ.106

2. Φαινόμενα χάλυβα Δαμασκηνού στη φύση. Μ.: Εκπαίδευση, 1974, 143 σελ.

3. «Ποιος φτιάχνει το ουράνιο τόξο;» – Kvant 1988, αρ. 6, σελ. 46.

4. Διαλέξεις για την οπτική. Tarasov στη φύση. – Μ.: Εκπαίδευση, 1988

Πηγές Διαδικτύου:

1. http://potomy. ru/ Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;

2. http://www. voprosy-kak-i-pochemu. ru Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;

3. http://expirience. ru/κατηγορία/εκπαίδευση/