스펙트럼의 주요 색상인 빨간색부터 보라색까지입니다. 눈에 보이는 색은 빛의 파장으로 설명됩니다. 따라서 빨간색은 가장 긴 빛을 제공하고 보라색은 가장 짧은 빛을 제공합니다.

일몰 동안 사람은 지평선에 빠르게 접근하는 원반을 관찰할 수 있습니다. 동시에 햇빛은 점점 더 두꺼운 두께를 통과합니다. 빛의 파장이 길수록 대기층과 대기층에 존재하는 에어로졸 현탁액에 의해 흡수되기 쉽습니다. 이 현상을 설명하려면 하늘의 일반적인 색상인 파란색과 빨간색의 물리적 특성을 고려해야 합니다.

태양이 정점에 있을 때 관찰자는 하늘이 파랗다고 말할 수 있습니다. 이는 파란색과 빨간색의 광학적 특성, 즉 산란 및 흡수 능력의 차이 때문입니다. 파란색은 빨간색보다 흡수력이 더 강하지만 소멸 능력은 빨간색보다 훨씬 높습니다(4배). 파장과 빛의 세기의 비율은 '레일리의 푸른 하늘 법칙'이라는 입증된 물리 법칙입니다.

태양이 높을 때 관찰자의 눈에서 하늘을 분리하는 대기 및 부유 물질의 층은 상대적으로 작고, 청색광의 짧은 파장은 완전히 흡수되지 않으며, 높은 산란 능력은 다른 색상을 "익사시킵니다". 그래서 낮에는 하늘이 파랗게 보입니다.

일몰이 오면 태양은 실제 지평선을 향해 빠르게 하강하기 시작하고 대기층은 급격히 증가합니다. 일정 시간이 지나면 층이 너무 촘촘해져서 파란색이 거의 완전히 흡수되고 흡수 저항이 높아 빨간색이 전면에 나타납니다.

따라서 일몰 시 하늘과 발광체 자체는 주황색에서 밝은 주홍색까지 다양한 빨간색 음영으로 인간의 눈에 나타납니다. 동일한 이유로 일출 시에도 동일한 현상이 관찰된다는 점에 유의해야 합니다.

눈부신 푸른 하늘을 바라보거나 진홍빛 노을을 감상하는 것도 좋습니다. 많은 사람들이 주변 세계의 아름다움을 감상하는 것을 즐기지만, 모든 사람이 자신이 관찰하는 것의 본질을 이해하는 것은 아닙니다. 특히 하늘은 왜 파랗고, 노을은 붉은지 묻는 질문에는 대답하기 어렵다.

태양은 순수한 백색광을 방출합니다. 하늘은 흰색이어야 할 것 같지만 밝은 파란색으로 보입니다. 왜 이런 일이 발생합니까?

수세기 동안 과학자들은 하늘의 푸른색을 설명할 수 없었습니다. 학교 물리학 과정에서 프리즘을 사용하면 모든 백색광을 구성 색상으로 분해할 수 있습니다. 그들을 위한 간단한 문구도 있습니다: "모든 사냥꾼은 꿩이 어디에 있는지 알고 싶어합니다." 이 문구의 첫 단어를 사용하면 빨간색, 노란색, 녹색, 파란색, 남색, 보라색 등 색상 순서를 기억할 수 있습니다.

과학자들은 하늘의 파란색이 태양 스펙트럼의 파란색 구성 요소가 지구 표면에 가장 잘 도달하는 반면 다른 색상은 대기에 흩어져 있는 오존이나 먼지에 흡수되기 때문에 발생한다고 제안했습니다. 설명은 꽤 흥미로웠지만 실험과 계산으로 확인되지는 않았습니다.

하늘의 푸른색을 설명하려는 시도는 계속되었고, 1899년 레일리 경은 마침내 이 질문에 답하는 이론을 제시했습니다. 하늘이 푸른색을 띠는 것은 공기 분자의 성질 때문인 것으로 밝혀졌다. 태양에서 나오는 일정량의 광선은 간섭 없이 지구 표면에 도달하지만 대부분은 공기 분자에 흡수됩니다. 광자를 흡수함으로써 공기 분자는 전하를 띠고(여기) 광자를 스스로 방출합니다. 그러나 이러한 광자는 서로 다른 파장을 가지며, 그 중에서 파란색을 생성하는 광자가 우세합니다. 이것이 하늘이 파랗게 보이는 이유입니다. 낮이 더 맑고 구름이 덜할수록 하늘의 푸른색은 더 포화됩니다.

그런데 하늘이 파랗다면 왜 해가 지면 진홍빛으로 변할까요? 그 이유는 매우 간단합니다. 태양 스펙트럼의 빨간색 구성 요소는 다른 색상보다 공기 분자에 의해 훨씬 더 잘 흡수됩니다. 낮에는 태양 광선이 관찰자가 위치한 위도에 직접적으로 의존하는 각도로 지구 대기로 들어갑니다. 적도에서는 이 각도가 직각에 가까우며 극에 가까울수록 감소합니다. 태양이 이동함에 따라 광선이 관찰자의 눈에 도달하기 전에 통과해야 하는 공기층이 증가합니다. 결국 태양은 더 이상 머리 위에 있지 않고 수평선을 향해 기울어지고 있습니다. 두꺼운 공기층은 대부분의 태양 스펙트럼 광선을 흡수하지만 적색 광선은 거의 손실없이 관찰자에게 도달합니다. 이것이 일몰이 붉게 보이는 이유이다.

2012년 4월 26일, 모스크바 상공에 이상한 녹색 구름이 나타났습니다. 설명할 수 없는 현상이 수도 주민들을 놀라게 했고 러시아 인터넷을 동요시켰습니다. 기업 중 한 곳에서 유해 화학 물질이 대기로 방출되는 사고가 발생했다고 제안되었습니다. 다행히 정보는 확인되지 않았습니다.

지침

러시아 연방 위생의사 게나디 오니셴코(Gennady Onishchenko)는 공식 자료에 따르면 모스크바 지역과 인근 지역의 화학 공장에서 사고가 없었다고 말했습니다. 한편 모스크바 일부 지역에서는 사람들의 기분이 정말 나빠졌습니다. 알레르기 환자와 천식 환자는 이러한 변칙적 현상의 원인을 이해했습니다.

긴 겨울이 지나고 4월 초에 급격한 온난화가 발생하여 눈 덮개가 빠르게 녹고 나무에서 일찍 잎이 나고 자작나무, 오리나무,

우리 모두는 하늘의 색깔이 가변적인 특성이라는 사실에 익숙합니다. 안개, 구름, 시간 등 모든 것이 머리 위 돔의 색상에 영향을 미칩니다. 그것의 일일 교대는 어린이에 대해서는 말할 수없는 대부분의 성인의 마음을 차지하지 않습니다. 그들은 왜 하늘이 물리적으로 푸른지, 무엇이 일몰을 붉게 만드는지 끊임없이 궁금해합니다. 그렇게 간단하지 않은 질문을 이해하려고 노력합시다.

변하기 쉬운

하늘이 실제로 무엇을 나타내는지에 대한 질문에 답하는 것부터 시작해 볼 가치가 있습니다. 고대 세계에서는 실제로 지구를 덮고 있는 돔으로 여겨졌습니다. 그러나 오늘날 호기심 많은 탐험가가 아무리 높이 올라도 이 돔에 도달할 수 없다는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다. 하늘은 사물이 아니라, 행성의 표면에서 보면 펼쳐지는 파노라마, 빛이 엮어낸 일종의 모습이다. 또한, 다른 지점에서 관찰하면 다르게 보일 수도 있습니다. 그래서 구름 위로 올라가면 이때 지상에서 보는 것과는 전혀 다른 풍경이 펼쳐진다.

맑은 하늘은 파랗지만, 구름이 들어오면 회색, 납색 또는 더러운 흰색으로 변합니다. 밤하늘은 검고 때로는 붉은 부분이 보입니다. 이것은 도시의 인공 조명을 반영한 것입니다. 이러한 모든 변화의 이유는 빛과 공기 및 그 안에 있는 다양한 물질의 입자와의 상호 작용 때문입니다.

색상의 본질

물리학적 관점에서 하늘이 왜 파란색인지에 대한 질문에 대답하려면 우리는 어떤 색인지 기억해야 합니다. 이것은 특정 길이의 파동입니다. 태양에서 지구로 오는 빛은 흰색으로 보입니다. 뉴턴의 실험 이후로 그것은 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 남색, 보라색의 일곱 광선으로 이루어진 광선이라는 것이 알려졌습니다. 색상은 파장에 따라 다릅니다. 빨간색-주황색 스펙트럼에는 이 매개변수에서 가장 인상적인 파동이 포함됩니다. 스펙트럼의 일부는 짧은 파장을 특징으로 합니다. 빛이 스펙트럼으로 분해되는 것은 다양한 물질의 분자와 충돌할 때 발생하며, 파동 중 일부는 흡수되고 일부는 산란될 수 있습니다.

원인 조사

많은 과학자들은 하늘이 왜 파란지 물리학적으로 설명하려고 노력해 왔습니다. 모든 연구자들은 지구 대기에서 빛을 산란시켜 결과적으로 푸른 빛만 우리에게 도달하는 현상이나 과정을 발견하려고 노력했습니다. 그러한 입자의 역할에 대한 첫 번째 후보는 물이었습니다. 붉은 빛을 흡수하고 푸른 빛을 투과시켜 우리가 푸른 하늘을 볼 수 있다고 믿었습니다. 그러나 후속 계산에 따르면 대기 중 오존, 얼음 결정 및 수증기 분자의 양은 하늘을 푸른색으로 나타낼 만큼 충분하지 않은 것으로 나타났습니다.

이유는 오염이다

연구의 다음 단계에서 John Tyndall은 먼지가 원하는 입자의 역할을 한다고 제안했습니다. 청색광은 산란에 대한 저항력이 가장 크기 때문에 먼지와 기타 부유 입자의 모든 층을 통과할 수 있습니다. Tindall은 자신의 가정을 확인하는 실험을 수행했습니다. 그는 실험실에서 스모그 모델을 만들고 밝은 백색광으로 조명했습니다. 스모그가 푸른 색조를 띠었습니다. 과학자는 자신의 연구에서 명확한 결론을 내렸습니다. 하늘의 색은 먼지 입자에 의해 결정됩니다. 즉, 지구의 공기가 깨끗하다면 사람의 머리 위의 하늘은 파란색이 아니라 흰색으로 빛날 것입니다.

영주의 연구

(물리학적 관점에서) 하늘이 왜 파란지에 대한 질문에 대한 마지막 논점은 영국 과학자인 Lord D. Rayleigh에 의해 제시되었습니다. 그는 우리가 익숙한 그늘 속에서 우리 머리 위 공간을 물들이는 것은 먼지나 스모그가 아니라는 것을 증명했다. 그것은 공중 그 자체에 있습니다. 가스 분자는 적색과 동일한 가장 긴 파장을 대부분 흡수합니다. 파란색이 소멸됩니다. 이것이 바로 오늘 우리가 맑은 날씨에 보는 하늘의 색깔을 설명하는 방법입니다.

주의 깊은 사람들은 과학자들의 논리에 따라 돔 머리 위가 보라색이어야 한다는 것을 알게 될 것입니다. 왜냐하면 이 색상은 가시 범위에서 가장 짧은 파장을 갖기 때문입니다. 그러나 이것은 실수가 아닙니다. 스펙트럼에서 보라색의 비율은 파란색보다 훨씬 작으며 인간의 눈은 파란색에 더 민감합니다. 사실, 우리가 보는 파란색은 파란색과 보라색 및 기타 색상을 혼합한 결과입니다.

일몰과 구름

하루 중 다양한 시간에 하늘의 다양한 색상을 볼 수 있다는 것은 누구나 알고 있습니다. 바다나 호수 위로 아름다운 일몰 사진이 이를 완벽하게 보여줍니다. 파란색과 진한 파란색이 결합된 온갖 종류의 빨간색과 노란색 색조가 이러한 광경을 잊을 수 없게 만듭니다. 그리고 그것은 동일한 빛의 산란으로 설명됩니다. 사실은 일몰과 새벽 동안 태양 광선이 낮의 높이보다 대기를 통해 훨씬 더 긴 경로를 이동해야 한다는 것입니다. 이 경우 스펙트럼의 청록색 부분에서 나오는 빛은 서로 다른 방향으로 산란되고 수평선 근처에 있는 구름은 빨간색 음영으로 표시됩니다.

하늘이 흐려지면 그림이 완전히 달라집니다. 조밀한 층을 극복할 수 없으며 대부분은 단순히 땅에 닿지 않습니다. 구름을 통과한 광선은 비와 구름의 물방울과 만나 다시 빛을 왜곡시킵니다. 이러한 모든 변형의 결과로 구름의 크기가 작으면 흰색 빛이 지구에 도달하고, 두 번째로 광선의 일부를 흡수하는 인상적인 구름으로 하늘이 덮여 있으면 회색 빛이 지구에 도달합니다.

다른 하늘

태양계의 다른 행성에서는 표면에서 보면 지구와는 매우 다른 하늘을 볼 수 있다는 것이 흥미 롭습니다. 대기가 없는 우주 물체에서는 태양 광선이 자유롭게 표면에 도달합니다. 그 결과 이곳의 하늘은 그늘 하나 없이 검은색이다. 이 사진은 달, 수성, 명왕성에서 볼 수 있습니다.

화성의 하늘은 붉은 오렌지색을 띠고 있습니다. 그 이유는 행성의 대기를 채우고 있는 먼지에 있습니다. 빨간색과 주황색의 다양한 색조로 칠해져 있습니다. 태양이 수평선 위로 떠오르면 화성의 하늘은 분홍빛이 도는 붉은색으로 변하는 반면, 발광체 원반 바로 주변 영역은 파란색 또는 보라색으로 나타납니다.

토성 위의 하늘은 지구와 같은 색입니다. 천왕성 위로 청록색 하늘이 펼쳐져 있습니다. 그 이유는 상부 행성에 위치한 메탄 안개에 있습니다.

금성은 빽빽한 구름층에 의해 연구자들의 눈에 숨겨져 있습니다. 청록색 스펙트럼의 광선이 행성 표면에 도달하는 것을 허용하지 않으므로 여기의 하늘은 수평선을 따라 회색 줄무늬가 있는 노란색-주황색입니다.

낮 동안 머리 위 공간을 탐험하는 것은 별이 빛나는 하늘을 연구하는 것만큼 경이로움을 드러냅니다. 클라우드와 그 뒤에서 발생하는 프로세스를 이해하면 일반인에게 매우 친숙한 일의 이유를 이해하는 데 도움이 되지만 모든 사람이 즉시 설명할 수는 없습니다.

“아빠, 엄마, 하늘은 왜 파란색이에요?” - 어린 아이에게서 비슷한 질문을 들으면 부모와 기성세대가 당황한 적이 몇 번이나 있었는가.

고등교육을 받은 사람들은 거의 모든 것을 알고 있는 것 같지만, 아이들에 대한 이러한 관심은 종종 그들을 당황하게 만듭니다. 아마도 물리학자는 아기를 만족시키는 설명을 쉽게 찾을 것입니다.

그러나 “보통” 부모들은 자녀에게 무엇이라고 대답해야 할지 모릅니다. 어떤 설명이 어린이에게 적합한지, 어떤 설명이 성인에게 적합한지 파악해야 합니다.

하늘의 푸른색을 이해하려면 학교 물리학 과정을 기억해야 합니다. 색상은 지구를 둘러싼 가스 봉투에서 산란되는 능력(파장으로 인해)이 다릅니다. 따라서 빨간색은 성능이 낮기 때문에 항공기의 외부 온보드 조명 등으로 사용됩니다.

따라서 공중에서 분산되는 능력이 향상된 색상은 공중 및 지상의 적으로부터 물체를 위장하는 데 적극적으로 사용됩니다. 일반적으로 이는 스펙트럼의 파란색과 보라색 부분입니다.

일몰을 예로 들어 산란을 살펴보겠습니다. 붉은 색은 산란 능력이 낮기 때문에 태양이 떠날 때 진홍빛, 주홍색 섬광 및 기타 붉은 색조가 동반됩니다. 이것은 무엇과 관련이 있습니까? 순서대로 살펴보겠습니다.

좀 더 논의해보자. 스펙트럼의 파란색과 파란색 "구획"은 녹색과 보라색 사이에 위치합니다. 이 모든 색조는 높은 산란 능력을 특징으로 합니다. 그리고 특정 환경에서 특정 음영의 최대 산란이 이 색상으로 착색됩니다.

이제 우리는 다음 사실을 설명해야 합니다. 보라색 색조가 공기 중에 더 잘 분산된다면 하늘색은 왜 보라색이 아니고 예를 들어 보라색이 아닌지 설명해야 합니다. 이 현상은 동일한 밝기를 가진 인간의 시각 기관이 보라색이나 녹색보다는 파란색 음영을 "선호"한다는 사실로 설명됩니다.

하늘은 누가 그리는가?

부모를 열정적으로 바라보며 이해하기 쉽고 명확한 대답을 기대하는 아이에게 대답하는 방법. 부모가 질문을 회피하면 아이는 기분이 상할 수도 있고 엄마나 아빠의 “전능함”에 대해 아이가 오해할 수도 있습니다. 가능한 설명은 무엇입니까?

답변 1. 거울처럼

2~3세 어린이에게 스펙트럼, 파장 및 기타 물리적 지혜에 대해 알려주는 것은 극히 어렵습니다. 그러나 이를 무시할 필요는 없으며, 어린아이가 가지고 있는 타고난 호기심을 만족시킬 수 있도록 최대한 간단하게 설명하는 것이 좋습니다.

우리 지구에는 강, 호수, 바다가 있습니다 (우리는 어린이에게 지도를 보여줍니다). 밖이 맑을 때는 거울처럼 물이 하늘에 반사됩니다. 그래서 하늘은 호수의 물처럼 푸르다. 거울에 비친 파란색 물체를 아이에게 보여줄 수 있습니다.

어린아이들에게는 이 정도의 설명만으로도 충분하다고 볼 수 있다.

답변 번호 2. 체에 튀는 현상

나이가 많은 아이에게는 좀 더 현실적인 설명을 해줄 수 있습니다. 태양 광선에는 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 남색, 보라색의 일곱 가지 색상이 있다고 말해줍니다. 이때 무지개 그림을 보여주세요.

모든 광선은 마치 마법의 체를 통과하는 것처럼 밀도가 높은 공기층을 통해 지구로 침투합니다. 각 광선은 구성 요소로 튀기 시작하지만 가장 지속성이 높기 때문에 파란색이 그대로 유지됩니다.

정답 3. 하늘은 셀로판지

우리 주변의 공기는 얇은 비닐봉지처럼 투명해 보이지만 실제 색깔은 파란색이다. 이것은 하늘을 보면 특히 두드러집니다. 어린이에게 머리를 들어보라고 하고 공기층이 매우 조밀하기 때문에 푸른 빛을 띠고 있다고 설명합니다.

더 큰 효과를 얻으려면 비닐봉지를 여러 번 접어서 색상과 투명도가 어떻게 변하는지 아이에게 보여주세요.

답변 4. 공기는 작은 입자입니다.

미취학 아동의 경우 다음 설명이 적합합니다. 기단은 다양한 이동 입자(가스, 먼지, 쓰레기, 수증기)의 "혼합물"입니다. 그것들은 너무 작아서 특수 장비인 현미경을 가진 사람들도 볼 수 있습니다.

태양 광선에는 일곱 가지 음영이 포함됩니다. 기단을 통과하는 빔은 작은 입자와 충돌하여 모든 색상이 분해됩니다. 푸른 색조가 가장 지속되기 때문에 이것이 우리가 하늘에서 구별하는 것입니다.

답 5번. 단거리 광선

태양은 광선으로 우리를 따뜻하게 해주고 아이들의 그림처럼 우리에게는 노랗게 보입니다. 그러나 각 광선은 실제로 밝은 무지개와 유사합니다. 그러나 우리 주변의 공기에는 눈에 보이지 않는 많은 입자가 포함되어 있습니다.

천체가 지구에 광선을 보낼 때 모든 광선이 목적지에 도달하는 것은 아닙니다. 일부 광선(파란색)은 매우 짧고 지구에 닿을 시간이 없으므로 공기 중에 용해되어 가벼워집니다. 천국은 공기와 같으며 매우 높은 곳에만 위치해 있습니다.

그렇기 때문에 어린아이가 머리를 들면 태양 광선이 공중에 녹아 있는 것을 보게 됩니다. 이것이 하늘이 파랗게 변하는 이유입니다.

아이들에게 빠른 설명을 듣는 것은 매우 중요하지만 항상 간단하고 이해하기 쉬운 답을 기억하거나 떠올리는 것은 불가능합니다. 물론 대화를 피하는 것이 최선의 시나리오는 아니지만 그래도 준비하는 것이 좋습니다.

자녀에게 말할 것이라고 설명하고 조금 후에 그렇게 하도록 하십시오. 정확한 시간을 표시하십시오. 그렇지 않으면 아기는 당신이 자신을 속이고 있다고 생각할 것입니다. 다음을 수행할 수 있습니다.

1. 전문가들이 지구 출현의 역사를 매우 매혹적으로 설명하고 별이 빛나는 하늘에 대해 이야기하는 천문관을 기억하십시오. 당신의 아이는 분명히 이 매혹적인 이야기를 좋아할 것입니다. 그리고 가이드가 푸른 하늘이 어디서 왔는지 설명하지 않더라도 그는 새롭고 특이한 것들을 많이 배울 것입니다.
2. 플라네타륨에 갈 수 없거나 질문에 대한 답이 남아 있는 경우 인터넷과 같은 모든 소스에서 검색할 시간이 있습니다. 아이들의 연령과 지적 발달 수준에 따라 설명을 선택하세요. 그리고 자녀에게 감사하는 것을 잊지 마세요. 왜냐하면 자녀는 여러분의 발달을 돕는 사람이기 때문입니다.

하늘은 왜 파란가요? 비슷한 질문은 주변 세계를 알아가는 많은 어린 아이들을 걱정합니다. 부모가 머리 위의 파란색이 어디에서 왔는지 알고 있으면 좋습니다. 우리의 답변 옵션이 이에 도움이 될 것입니다.

귀하의 버전을 말하기 전에 자녀가 자신의 아이디어를 생각하고 생각해 내도록 권유하십시오.

맑고 화창한 날, 우리 위의 하늘은 밝은 파란색으로 보입니다. 저녁에는 일몰이 하늘을 빨간색, 분홍색, 주황색으로 물들입니다. 그러면 하늘은 왜 파란색이고, 일몰을 붉게 만드는 것은 무엇입니까?

태양은 무슨 색인가요?

물론 태양은 노란색이다! 지구의 모든 주민들이 대답할 것이고 달의 주민들은 그들에게 동의하지 않을 것입니다.

지구에서 보면 태양은 노란색으로 보입니다. 그러나 우주나 달에서는 태양이 우리에게 하얗게 보일 것입니다. 우주에는 햇빛을 산란시킬 수 있는 대기가 없습니다.

지구에서는 햇빛의 짧은 파장(파란색과 보라색) 중 일부가 산란에 의해 흡수됩니다. 나머지 스펙트럼은 노란색으로 나타납니다.

그리고 우주에서는 하늘이 파란색 대신 어둡거나 검은색으로 보입니다. 이는 대기가 없기 때문에 빛이 어떤 식으로든 산란되지 않습니다.

하지만 저녁에 태양의 색깔에 대해 묻는다면. 때때로 대답은 태양이 빨간색이라는 것입니다. 그런데 왜?

왜 일몰 때 태양이 빨간색입니까?

태양이 일몰을 향해 이동함에 따라 햇빛은 관찰자에게 도달하기 위해 대기에서 더 먼 거리를 이동해야 합니다. 덜 직접적인 빛이 우리 눈에 도달하고 태양은 덜 밝게 보입니다.

햇빛은 더 먼 거리를 이동해야 하기 때문에 더 많은 산란이 발생합니다. 햇빛 스펙트럼의 빨간색 부분은 파란색 부분보다 공기를 더 잘 통과합니다. 그리고 우리는 붉은 태양을 봅니다. 태양이 지평선 아래로 내려갈수록 우리가 볼 수 있는 바람이 잘 통하는 “돋보기”가 더 커지고 더 붉어집니다.

같은 이유로 태양은 낮보다 직경이 훨씬 더 크게 보입니다. 공기층은 지상 관찰자에게 돋보기 역할을 합니다.

지는 해 주변의 하늘은 다양한 색상을 가질 수 있습니다. 하늘은 공기 중에 작은 먼지나 물 입자가 많이 포함되어 있을 때 가장 아름답습니다. 이 입자들은 빛을 모든 방향으로 반사합니다. 이 경우 더 짧은 광파가 산란됩니다. 관찰자는 더 긴 파장의 광선을 보게 되며, 이것이 하늘이 빨간색, 분홍색 또는 주황색으로 나타나는 이유입니다.

가시광선은 우주를 여행할 수 있는 에너지의 한 종류입니다. 태양광이나 백열등은 흰색으로 보이지만 실제로는 모든 색상이 혼합되어 있습니다. 흰색을 구성하는 기본 색상은 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 남색 및 보라색입니다. 이러한 색상은 지속적으로 서로 변환되므로 기본 색상 외에도 다양한 색상이 있습니다. 이러한 모든 색상과 음영은 습도가 높은 지역에 나타나는 무지개 형태로 하늘에서 관찰할 수 있습니다.

하늘 전체를 채우는 공기는 작은 가스 분자와 먼지와 같은 작은 고체 입자의 혼합물입니다.

우주에서 나오는 태양 광선은 대기 가스의 영향으로 산란되기 시작하며 이 과정은 레일리의 산란 법칙에 따라 발생합니다. 빛이 대기를 통과할 때, 광학 스펙트럼의 장파장의 대부분은 변화 없이 통과합니다. 빨간색, 주황색, 노란색 중 극히 일부만이 공기와 상호작용하여 분자 및 먼지와 부딪칩니다.

빛이 기체 분자와 충돌하면 빛이 다양한 방향으로 반사될 수 있습니다. 빨간색이나 주황색과 같은 일부 색상은 공기를 직접 통과하여 관찰자에게 직접 도달합니다. 그러나 대부분의 청색광은 공기 분자로부터 모든 방향으로 반사됩니다. 이는 푸른 빛을 하늘 전체에 산란시켜 파란색으로 보이게 합니다.

그러나 더 짧은 파장의 빛은 가스 분자에 의해 흡수됩니다. 흡수되면 파란색이 모든 방향으로 방출됩니다. 하늘 곳곳에 흩어져 있습니다. 어느 방향을 보든 이 산란된 청색광 중 일부는 관찰자에게 도달합니다. 머리 위 어디에서나 푸른 빛이 보이기 때문에 하늘은 파랗게 보입니다.

수평선을 바라보면 하늘이 더 옅은 색조를 띠게 됩니다. 이는 빛이 관찰자에게 도달하기 위해 대기를 통해 더 먼 거리를 이동한 결과입니다. 산란된 빛은 대기에 의해 다시 산란되어 관찰자의 눈에 도달하는 청색광이 줄어듭니다. 따라서 수평선 근처의 하늘 색상은 더 옅어지거나 심지어 완전히 흰색으로 나타납니다.

우주는 왜 검은색일까?

우주에는 공기가 없습니다. 빛이 반사될 수 있는 장애물이 없기 때문에 빛은 직접 이동합니다. 빛의 광선은 산란되지 않으며 "하늘"은 어둡고 검게 나타납니다.

대기.

대기는 얇고 대부분 투명한 껍질 형태로 지구를 둘러싸고 있는 가스와 기타 물질의 혼합물입니다. 대기는 지구의 중력에 의해 유지됩니다. 대기의 주요 성분은 질소(78.09%), 산소(20.95%), 아르곤(0.93%), 이산화탄소(0.03%)입니다. 대기에는 또한 소량의 물(다른 장소에서는 농도 범위가 0% ~ 4%), 고체 입자, 가스 네온, 헬륨, 메탄, 수소, 크립톤, 오존 및 크세논이 포함되어 있습니다. 대기를 연구하는 과학을 기상학이라고 합니다.

우리가 숨쉬는 데 필요한 산소를 공급하는 대기가 없다면 지구상의 생명체는 불가능할 것입니다. 또한 대기는 또 다른 중요한 기능을 수행합니다. 즉, 지구 전체의 온도를 동일하게 유지합니다. 대기가 없다면 지구상의 어떤 곳에서는 지글지글 더위가 있을 수 있고, 다른 곳에서는 극도로 추운 곳에서는 온도 범위가 밤에는 -170°C에서 낮에는 +120°C까지 변동할 수 있습니다. 대기는 또한 태양과 우주에서 나오는 유해한 방사선을 흡수하고 분산시키는 것으로부터 우리를 보호합니다.

대기의 구조

대기는 서로 다른 층으로 구성되어 있으며 온도, 분자 구성 및 전기적 특성에 따라 이러한 층으로 구분됩니다. 이들 층은 명확하게 정의된 경계가 없으며, 계절에 따라 변하고, 또한 해당 매개변수는 위도에 따라 변합니다.

동종권

• 대류권, 성층권, 메조권을 포함한 하부 100km.
• 대기 질량의 99%를 차지합니다.
• 분자는 분자량에 따라 분리되지 않습니다.
• 일부 작은 국지적 변칙을 제외하고 구성은 상당히 균질합니다. 균질성은 지속적인 혼합, 난류 및 난류 확산을 통해 유지됩니다.
• 물은 고르지 않게 분포된 두 가지 구성 요소 중 하나입니다. 수증기가 상승함에 따라 냉각되고 응축된 다음 눈과 비와 같은 강수 형태로 땅으로 돌아갑니다. 성층권 자체는 매우 건조합니다.
• 오존은 분포가 고르지 않은 또 다른 분자입니다. (성층권의 오존층에 대해서는 아래를 읽어보세요.)

이권

• 호모권(homosphere) 위로 확장되며 열권(Thermosphere)과 외기권(Exosphere)을 포함합니다.
• 이 층의 분자 분리는 분자량에 따라 결정됩니다. 질소와 산소와 같은 더 무거운 분자는 층의 바닥에 집중됩니다. 더 가벼운 헬륨과 수소가 이권의 상부에 우세합니다.

전기적 특성에 따라 대기를 여러 층으로 나눕니다.

중립적인 분위기

• 100km 미만.

전리층

• 약 100km 이상.
• 자외선을 흡수하여 생성된 전하를 띤 입자(이온)를 포함합니다.
• 이온화 정도는 고도에 따라 달라집니다.
• 서로 다른 층은 길고 짧은 전파를 반사합니다. 이를 통해 직선으로 이동하는 무선 신호가 지구의 구형 표면 주위로 구부러질 수 있습니다.
• 오로라는 이러한 대기층에서 발생합니다.
• 자기권전리층의 상부로 약 70,000km 고도까지 확장되어 있으며, 이 고도는 태양풍의 강도에 따라 달라집니다. 자기권은 태양풍의 고에너지 하전 입자를 지구 자기장에 유지함으로써 우리를 보호합니다.

온도에 따라 대기를 여러 층으로 나누기

상단 테두리 높이 대류권계절과 위도에 따라 다릅니다. 지구 표면에서 적도에서는 고도 약 16km, 북극과 남극에서는 고도 9km까지 뻗어 있습니다.

• 접두사 "tropo"는 변화를 의미합니다. 대류권 매개변수의 변화는 기상 조건(예: 대기 전선의 이동)으로 인해 발생합니다.
• 고도가 높아질수록 온도는 낮아집니다. 따뜻한 공기가 상승한 다음 냉각되어 지구로 다시 떨어집니다. 이 과정을 대류라고 하며 기단의 이동으로 인해 발생합니다. 이 층의 바람은 주로 수직으로 분다.
• 이 층에는 다른 모든 층을 합친 것보다 더 많은 분자가 포함되어 있습니다.

천장- 약 11km에서 50km 고도까지 확장됩니다.

• 매우 얇은 공기층을 가지고 있습니다.
• 접두사 "strato"는 층 또는 층으로의 분할을 나타냅니다.
• 성층권의 하부는 꽤 조용합니다. 제트기는 대류권의 악천후를 피하기 위해 성층권 하층부로 비행하는 경우가 많습니다.
• 성층권 꼭대기에는 고고도 제트기류로 알려진 강한 바람이 있습니다. 최대 480km/h의 속도로 수평으로 날아갑니다.
• 성층권에는 약 12~50km 고도(위도에 따라 다름)에 위치한 "오존층"이 포함되어 있습니다. 이 층의 오존 농도는 8ml/m3에 불과하지만 태양으로부터 유해한 자외선을 흡수하는 데 매우 효과적이어서 지구상의 생명을 보호합니다. 오존 분자는 세 개의 산소 원자로 구성됩니다. 우리가 호흡하는 산소 분자에는 두 개의 산소 원자가 포함되어 있습니다.
• 성층권은 매우 차갑고 바닥 온도는 약 -55°C이며 고도가 높아질수록 온도가 높아집니다. 온도가 상승하는 것은 산소와 오존이 자외선을 흡수하기 때문입니다.

중간권- 약 100km의 고도까지 확장됩니다.

시 예산 교육 기관

"Kislovskaya 중등 학교" Tomsk 지역

연구

주제 : "노을은 왜 붉을까..."

(빛의 분산)

작업 완료: ,

5A반 학생

감독자;

화학 교사

1. 소개 ............................................................................................ 3

2. 주요 부분..........................................................................4

3. 빛이란 무엇인가 ..............................................................4

연구 주제– 일몰과 하늘.

연구 가설:

태양에는 하늘을 다양한 색상으로 물들이는 광선이 있습니다.

붉은 색은 실험실 조건에서 얻을 수 있습니다.

내 주제의 관련성은 많은 사람들이 맑고 푸른 하늘을 바라보고 감탄하며 왜 낮에는 그토록 파랗고 해질녘에는 붉은지, 그리고 이것이 무엇을 주는지 아는 사람이 거의 없기 때문에 청취자들에게 흥미롭고 유용할 것이라는 사실에 있습니다. 그의 색깔이다.

2. 주요 부분

언뜻 보기에 이 질문은 단순해 보이지만 실제로는 대기 중 빛 굴절의 깊은 측면에 영향을 미칩니다. 이 질문에 대한 답을 이해하려면 먼저 빛이 무엇인지에 대한 아이디어가 필요합니다..jpg" align="left" height="1 src=">

빛이란 무엇입니까?

햇빛은 에너지입니다. 렌즈에 집중된 태양 광선의 열은 불로 변합니다. 빛과 열은 흰색 표면에서 반사되고 검은색 표면에서는 흡수됩니다. 검은 옷보다 흰 옷이 더 멋있는 이유다.

빛의 본질은 무엇인가? 빛에 대한 연구를 진지하게 시도한 최초의 사람은 아이작 뉴턴(Isaac Newton)이었습니다. 그는 빛이 총알처럼 발사되는 미립자 입자로 구성되어 있다고 믿었습니다. 그러나 빛의 일부 특성은 이 이론으로 설명할 수 없습니다.

또 다른 과학자 호이겐스는 빛의 본질에 대해 다른 설명을 제안했습니다. 그는 빛의 "파동" 이론을 발전시켰습니다. 그는 연못에 돌을 던져 파동을 일으키는 것과 마찬가지로 빛이 파동, 즉 파동을 형성한다고 믿었습니다.

오늘날 과학자들은 빛의 기원에 대해 어떤 견해를 갖고 있습니까? 이제 빛의 파동은 입자의 특성과 파동의 특성을 동시에 가지고 있다고 믿어지고 있습니다. 두 이론을 모두 확인하기 위한 실험이 진행되고 있습니다.

빛은 약 300,000km/s의 속도로 이동하고 파동의 특성을 갖는 무중력, 질량이 없는 입자인 광자로 구성됩니다. 빛의 파동 주파수에 따라 색상이 결정됩니다. 또한, 발진 주파수가 높을수록 파장은 짧아집니다. 각 색상에는 고유한 진동 주파수와 파장이 있습니다. 백색 햇빛은 유리 프리즘을 통해 굴절될 때 볼 수 있는 다양한 색상으로 구성됩니다.

1. 프리즘은 빛을 분해합니다.

2. 백색광은 복잡합니다.

삼각 프리즘을 통해 빛이 통과하는 모습을 자세히 보면 빛이 공기에서 유리로 들어가는 순간 백색광의 분해가 시작되는 것을 알 수 있습니다. 유리 대신 빛에 투명한 다른 재료를 사용할 수 있습니다.

이 실험이 수세기 동안 살아남았으며 그 방법론이 큰 변화 없이 여전히 실험실에서 사용되고 있다는 점은 주목할 만합니다.

분산 (위도) - 산란, ​​분산 - 분산

뉴턴의 분산.

I. 뉴턴은 빛의 분산 현상을 최초로 연구했으며 그의 가장 중요한 과학적 업적 중 하나로 간주됩니다. 1731년에 건립되고 그의 가장 중요한 발견의 상징을 손에 쥐고 있는 젊은이들의 모습으로 장식된 그의 묘비에 한 인물이 프리즘을 들고 있고 기념비의 비문에 다음과 같은 문구가 포함되어 있는 것은 아무것도 아닙니다. 그는 이전에는 아무도 의심하지 않았던 광선의 차이와 동시에 나타나는 다양한 특성을 조사했습니다.” 마지막 진술은 완전히 정확하지 않습니다. 분산은 이전에 알려졌지만 자세히 연구되지는 않았습니다. 망원경을 개선하는 동안 뉴턴은 렌즈에서 생성된 이미지가 가장자리에 착색된다는 사실을 발견했습니다. 굴절에 의해 착색된 가장자리를 조사함으로써 뉴턴은 광학 분야에서 자신의 발견을 이루었습니다.

가시 스펙트럼

백색광이 프리즘에서 분해되면 서로 다른 파장의 방사선이 서로 다른 각도로 굴절되는 스펙트럼이 형성됩니다. 스펙트럼에 포함된 색상, 즉 특정 파장(또는 매우 좁은 범위)의 광파에 의해 생성될 수 있는 색상을 스펙트럼 색상이라고 합니다. 주요 스펙트럼 색상(자체 이름이 있음)과 이러한 색상의 방출 특성이 표에 나와 있습니다.

스펙트럼의 각 "색상"은 특정 길이의 광파와 일치해야 합니다.

스펙트럼에 대한 가장 간단한 아이디어는 무지개를 보면 얻을 수 있습니다. 물방울에서 굴절된 백색광은 모든 색상의 많은 광선으로 구성되어 있고 다르게 굴절되기 때문에 무지개를 형성합니다. 빨간색이 가장 약하고 파란색과 보라색이 가장 강합니다. 천문학자들은 태양, 별, 행성, 혜성의 스펙트럼을 연구합니다. 스펙트럼을 통해 많은 것을 배울 수 있기 때문입니다.

질소" href="/text/category/azot/" rel="bookmark">질소. 빨간색과 파란색 빛은 산소와 다르게 상호 작용합니다. 파란색의 파장은 대략 산소 원자의 크기에 해당하고 이 파란색 때문에 빛은 산소에 의해 여러 방향으로 산란되는 반면, 빨간색 빛은 대기층을 쉽게 통과합니다. 실제로 보라색 빛은 대기 중에 더 많이 산란되지만 사람의 눈은 파란색 빛에 비해 덜 민감합니다. 사람의 눈은 산소에 의해 산란되는 푸른 빛에 의해 사방에서 포착되어 하늘이 우리에게 파랗게 보입니다.

지구에 대기가 없다면 태양은 우리에게 밝고 하얀 별로 보일 것이고 하늘은 검게 보일 것입니다.

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일몰 색상에 대해 자세히 알아보세요. 바로 분산 능력이 좋지 않기 때문입니다. 빨간색해질녘의 태양빛은 이 색상의 모든 색조로 반짝입니다. 그리고 주홍빛 일몰이 다가오고 폭풍우가 치는 날을 알리는 민속 표지판의 이유는 상당히 이해할 수 있습니다. 논리적으로 생각해보자.
태양이 수평선 근처에 있는 순간, 우리 눈으로 가는 광선은 평소보다 훨씬 더 두꺼운 대기층을 통과해야 합니다. 정상적인 조건에서 보면 태양의 색깔은 눈부시게 하얗게 보입니다. 두꺼운 대기층을 통과할 때, 붉은색을 제외한 모든 색상은 대기에 의해 크게 흩어지거나 흡수됩니다.
따라서 지평선 위의 태양이 태양이 될 것이라고 말할 수 있습니다. 더 붉어지는, 대기층과 눈 사이에 있는 대기층이 더 두꺼울수록 대기층은 더 불안해지고 따라서 더 먼지가 많아질 것입니다. 우리의 가정은 올바른 것으로 판명되었습니다. 태양이 수평선에 가까울수록 그 빛이 우리에게 닿는 대기층이 더 두꺼워지고 그에 따라 더 붉어지는그 그늘. 다음 진술도 사실입니다. 일몰이 보라색일수록 다음날은 더 폭풍우가 심하고 바람이 더 많이 불 것입니다.
추가적인 논리적 추론은 원인을 이해하는 데 도움이 됩니다. 파란색하늘색. 파란색(동일 파란색) 색상은 사이의 스펙트럼에 있습니다. 녹색그리고 보라. 그들 모두는 대기 중에 분산되는 능력을 가지고 있습니다. 특정 매체에서 색상이 산란되면 해당 매체가 해당 색상으로 착색됩니다.

공기는 투명하고 무색이지만 맑은 날의 두꺼운 대기에서는 태양 광선이 공기 중에 산란되어 파란색을 띕니다. 빛, 즉 태양 광선은 전자기파를 전파합니다. 보라색, 파란색, 청록색은 파장이 짧은 광선입니다. 맑은 날에는 공기 분자에 의해 집중적으로 산란되어 눈에 닿게 되며, 빨간색과 노란색의 광선은 파장이 거의 두 배나 길기 때문에 공기 분자에 의해 훨씬 덜 산란됩니다. 구름과 안개에는 다양한 불순물, 물방울, 얼음 결정이 포함되어 있습니다. 여기에서는 모든 파장의 광선이 똑같이 강하게 산란되므로 구름과 안개가 흰색입니다. 해가 질 때 하늘은 종종 빨간색과 노란색으로 변합니다. 이것은 저녁에 태양이 수평선보다 낮고 태양 광선이 대기를 통해 매우 먼 길을 이동하기 때문에 발생합니다. 그들은 활발하게 산란되고 있으며 이제 빨간색과 노란색 광선이 우리 눈에 나타납니다.

하늘의 다양한 색상.

하늘이 항상 푸른 것은 아닙니다. 예를 들어, 밤에는 태양이 광선을 보내지 않을 때 우리는 하늘이 파랗지 않고 대기가 투명하게 보입니다. 그리고 투명한 공기를 통해 사람은 행성과 별을 볼 수 있습니다. 그리고 낮에는 파란색이 다시 우리 눈에서 우주체를 숨깁니다.

하늘의 색은 붉을 수 있습니다 - 일몰시, 흐린 날씨, 흰색 또는 회색.

색상 인식

색상에 대한 인간의 인식은 큰 감정과 관련이 있습니다. 녹색과 노란색은 가장 유익한 효과를 가지고 있습니다. 시력을 선명하게 하고 반응 속도를 높이며 청각을 선명하게 합니다. 녹색은 통증을 빠르게 완화하는 데 도움이 됩니다. 붉은 색은 흥분, 상승, 승리의 색입니다. 빨간색에 장기간 노출되면 피로가 생깁니다.

특이한 현상

https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="오로라" align="left" width="140" height="217 src=">!} 오로라 예로부터 사람들은 오로라의 장엄한 모습에 감탄하고 그 기원에 대해 궁금해해 왔습니다. 오로라에 대한 최초의 언급 중 하나는 아리스토텔레스에게서 발견됩니다. 2300년 전에 쓴 그의 "기상학"에서 다음과 같이 읽을 수 있습니다. "때때로 맑은 밤에 하늘에서 많은 현상이 관찰됩니다. 틈, 틈, 핏빛 붉은색...

불이 타고 있는 것 같아요."

밤에 투명한 광선이 파문을 일으키는 이유는 무엇입니까?

어떤 얇은 불꽃이 궁창으로 퍼지나요?

구름을 위협하지 않는 번개처럼

지상에서 정점까지 노력하고 있습니까?

어떻게 얼어붙은 공이 있을 수 있지?

한겨울에 불이 났나요?

오로라는 무엇입니까? 어떻게 형성되나요?

답변. 오로라는 태양에서 날아오는 전하 입자(전자 및 양성자)와 지구 대기의 원자 및 분자의 상호 작용으로 인해 발생하는 발광 광선입니다. 대기의 특정 지역과 특정 고도에서 이러한 하전 입자의 출현은 태양풍과 지구 자기장의 상호 작용의 결과입니다.

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10. 가장 중요한 것은 이제 일몰 때 하늘이 붉게 칠해지는 이유를 알 수 있다는 것입니다. 내 가설은 부분적으로 확인되었습니다. 태양에는 하늘을 이 색으로 칠하는 광선이 있습니다.

11. 내가 선택한 주제를 공부하면서 문학 자료를 활용하고, 정보를 수집하고, 얻은 데이터를 분석하는 방법을 배웠습니다.

3.결론

나는 연구를 하면서 배웠습니다. 왜 일몰은 빨간색입니까?

언뜻 보면 내 질문은 간단해 보였다. 그러나 이미 연구가 시작될 때 나는 이것이 사실이 아니라는 것을 깨달았습니다.

모든 비밀은 우리 분위기에 있다는 것이 밝혀졌습니다. 태양 광선은 땅에 닿기 전에 거대한 공기층을 통과해야 합니다. 천정에 있는 태양의 색은 인간의 눈에 흰색으로 인식됩니다. 실제로 햇빛의 스펙트럼은 7가지 기본 색상(스펙트럼 색상)과 그 음영으로 구성됩니다. 모든 색상은 인간의 눈에 감지되는 특정 길이의 전자기파를 나타냅니다. 스펙트럼 산란의 품질은 눈과 빛을 방출하는 물체(태양) 사이에 위치한 대기층의 두께에 영향을 받습니다. 공기는 눈에 보이지 않는 먼지와 습기의 에어로졸 비산으로 가득 차 있으며, 이는 태양색 분해(분산)의 주요 원인입니다. 천정 위치에서 공기의 에어로졸 성분에 대한 태양 광선의 입사는 거의 직각으로 발생하며 관찰자의 눈과 태양 사이의 층은 중요하지 않습니다. 태양이 수평선 아래로 내려갈수록 대기층의 두께가 두꺼워지고 그 안에 있는 에어로졸 현탁액의 양이 증가합니다. 관찰자를 기준으로 태양 광선은 부유 입자에 대한 입사각을 변경하고 햇빛의 분산이 관찰됩니다. 위에서 언급했듯이 햇빛은 7가지 기본 색상으로 구성됩니다. 전자기파처럼 각 색상에는 고유한 길이와 대기 중 소멸 능력이 있습니다. 스펙트럼의 기본 색상은 빨간색에서 보라색까지 순서대로 배열됩니다. 빨간색은 대기 중에서 소멸(따라서 흡수)하는 능력이 가장 적습니다. 분산 현상으로 눈금에서 빨간색을 따르는 모든 색상은 에어로졸 현탁액의 구성 요소에 의해 산란되고 흡수됩니다. 관찰자는 붉은색만 본다. 이는 대기층이 두꺼울수록 부유 물질의 밀도가 높아질수록 더 많은 스펙트럼 광선이 산란되고 흡수된다는 것을 의미합니다. 잘 알려진 자연 현상: 1883년 크라카토아 화산의 강력한 폭발 이후 몇 년 동안 지구상 여러 곳에서 비정상적으로 밝고 붉은 일몰이 관찰되었습니다. 이는 폭발 중에 화산 먼지가 대기 중으로 강력하게 방출되는 것으로 설명됩니다.

내 연구는 여기서 끝나지 않을 것 같다. 아직 질문이 있습니다. 나는 알고 싶다:

광선이 다양한 액체와 용액을 통과하면 어떤 일이 발생합니까?

빛이 반사되고 흡수되는 방식.

이 작품을 완성하면서 빛의 굴절 현상이 얼마나 놀랍고 실용적인 활동에 유용할 수 있는지 확신하게 되었습니다. 이것이 왜 일몰이 붉은지 이해하게 해주었습니다.

문학

1. , 물리학. 화학. 5~6학년 교과서. M.: 버스타드, 2009, p.106

2. 자연의 다마스크강 현상. M .: 교육, 1974, 143p.

3. “무지개는 누가 만드는가?” – Kvant 1988, No. 6, 46페이지.

4. 광학에 관한 강의. 자연의 Tarasov. – M.: 교육, 1988

인터넷 자원:

1. http://potomy. ru/ 하늘은 왜 파랗지?

2. http://www. voprosy-kak-i-pochemu. ru 하늘은 왜 파랗지?

3. http://expirience. ru/카테고리/교육/