Od czerwieni po fiolet, które są głównymi kolorami widma. Kolor, widoczne dla oka, można wytłumaczyć długością fali światła. Odpowiednio kolor czerwony daje najdłuższe światło, a fioletowy najkrótsze.

Podczas zachodu słońca można zaobserwować dysk szybko zbliżający się do horyzontu. W której światło słoneczne przechodzi przez coraz większą grubość. Im dłuższa długość fali światła, tym mniej jest ono podatne na absorpcję przez warstwę atmosfery i znajdujące się w niej zawiesiny aerozolowe. Aby wyjaśnić to zjawisko, musimy wziąć pod uwagę właściwości fizyczne kolorów niebieskiego i czerwonego, zwykłych odcieni nieba.

Kiedy słońce znajduje się w zenicie, obserwator może powiedzieć, że niebo jest niebieskie. Wynika to z różnic we właściwościach optycznych kolorów niebieskiego i czerwonego, a mianowicie w ich zdolnościach rozpraszania i absorpcji. Kolor niebieski jest absorbowany silniej niż czerwony, ale jego zdolność do rozpraszania jest znacznie większa (czterokrotnie) niż podobna zdolność koloru czerwonego. Stosunek długości fali do natężenia światła to sprawdzone prawo fizyczne zwane „prawem błękitnego nieba Rayleigha”.

Kiedy słońce jest wysoko, warstwa atmosfery i zawiesiny oddzielająca niebo od oczu obserwatora jest stosunkowo niewielka, krótka długość fali niebieskiego światła nie jest całkowicie pochłaniana, a duża zdolność rozpraszania „zagłusza” inne kolory. Dlatego niebo w ciągu dnia wydaje się niebieskie.

Kiedy nadchodzi zachód słońca, zaczyna ono szybko schodzić w stronę prawdziwego horyzontu, a warstwa atmosfery gwałtownie się podnosi. Po pewnym czasie warstwa staje się tak gęsta, że ​​kolor niebieski zostaje niemal całkowicie wchłonięty, a na pierwszy plan wysuwa się kolor czerwony, ze względu na dużą odporność na wchłanianie.

Tak więc o zachodzie słońca niebo i samo światło jawią się ludzkiemu oku w różnych odcieniach czerwieni, od pomarańczowego do jasnego szkarłatu. Należy zauważyć, że to samo obserwuje się o wschodzie słońca i z tych samych powodów.

Miło jest patrzeć w olśniewająco błękitne niebo lub cieszyć się szkarłatnym zachodem słońca. Wiele osób lubi podziwiać piękno otaczającego ich świata, ale nie każdy rozumie naturę tego, co obserwują. Szczególnie trudno im odpowiedzieć na pytanie, dlaczego niebo jest niebieskie, a zachód słońca czerwony.

Słońce emituje czyste, białe światło. Wydaje się, że niebo powinno być białe, ale wydaje się jasnoniebieskie. Dlaczego to się dzieje?

Naukowcy przez kilka stuleci nie potrafili wyjaśnić błękitnego koloru nieba. Ze szkolnego kursu fizyki wszystko, co białe światło można rozłożyć na kolory składowe za pomocą pryzmatu. Jest na nie nawet proste powiedzenie: „Każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant”. Początkowe słowa tego wyrażenia pozwalają zapamiętać kolejność kolorów: czerwony, żółty, zielony, niebieski, indygo, fioletowy.

Naukowcy sugerują, że błękitny kolor nieba wynika z tego, że niebieska składowa widma słonecznego najlepiej dociera do powierzchni Ziemi, podczas gdy pozostałe kolory są pochłaniane przez ozon lub pył rozproszony w atmosferze. Wyjaśnienia były dość ciekawe, jednak nie znalazły potwierdzenia w doświadczeniach i obliczeniach.

Próby wyjaśnienia błękitu nieba trwały nadal, aż w 1899 roku Lord Rayleigh przedstawił teorię, która ostatecznie odpowiedziała na to pytanie. Okazało się, że niebieski kolor nieba wynika z właściwości cząsteczek powietrza. Pewna ilość promieni pochodzących ze Słońca dociera do powierzchni Ziemi bez zakłóceń, jednak większość z nich jest pochłaniana przez cząsteczki powietrza. Absorbując fotony, cząsteczki powietrza zostają naładowane (wzbudzone), a następnie same emitują fotony. Ale te fotony mają inną długość fali, a wśród nich dominują fotony wytwarzające kolor niebieski. Dlatego niebo wygląda na niebieskie: im bardziej słoneczny dzień i im mniej pochmurno, tym bardziej nasycony staje się błękitny kolor nieba.

Ale jeśli niebo jest niebieskie, to dlaczego zmienia kolor na szkarłatny podczas zachodu słońca? Powód tego jest bardzo prosty. Czerwony składnik widma słonecznego jest pochłaniany przez cząsteczki powietrza znacznie gorzej niż inne kolory. W ciągu dnia promienie słoneczne wpadają w atmosferę ziemską pod kątem zależnym bezpośrednio od szerokości geograficznej, na której znajduje się obserwator. Na równiku kąt ten będzie bliski kątowi prostemu, bliżej biegunów będzie się zmniejszał. W miarę poruszania się Słońca zwiększa się warstwa powietrza, przez którą muszą przejść promienie świetlne, zanim dotrą do oka obserwatora – w końcu Słońce nie znajduje się już nad głową, ale pochyla się w stronę horyzontu. Gruba warstwa powietrza pochłania większość promieni widma słonecznego, ale promienie czerwone docierają do obserwatora prawie bez strat. Dlatego zachód słońca jest czerwony.

26 kwietnia 2012 roku na niebie nad Moskwą pojawiły się dziwne zielonkawe chmury. Niewytłumaczalne zjawisko zaniepokoiło mieszkańców stolicy i poruszyło rosyjski Internet. Sugerowano, że w jednym z przedsiębiorstw doszło do wypadku, któremu towarzyszyła emisja szkodliwych substancji do atmosfery. substancje chemiczne. Na szczęście informacja ta nie została potwierdzona.

Instrukcje

Główny lekarz sanitarny Federacji Rosyjskiej Giennadij Oniszczenko powiedział, że według oficjalnych danych w zakładach chemicznych obwodu moskiewskiego i pobliskich obwodów nie było żadnych wypadków. Tymczasem w niektórych rejonach Moskwy ludzie naprawdę czuli się gorzej. Alergicy i astmatycy zrozumieli przyczynę tego anomalnego zjawiska.

Po długiej zimie, na początku kwietnia nastąpiło gwałtowne ocieplenie, które spowodowało szybkie topnienie pokrywy śnieżnej, wcześniejsze wylistowanie drzew i kwitnienie kilku gatunków na raz: brzozy, olszy,

Wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że kolor nieba jest cechą zmienną. Mgła, chmury, pora dnia – wszystko wpływa na kolor kopuły nad głową. Jego codzienna zmiana nie zajmuje umysłów większości dorosłych, czego nie można powiedzieć o dzieciach. Ciągle zastanawiają się, dlaczego niebo jest fizycznie niebieskie lub co sprawia, że ​​zachód słońca jest czerwony. Spróbujmy zrozumieć te nie takie proste pytania.

Zmienny

Warto zacząć od odpowiedzi na pytanie, co właściwie reprezentuje niebo. W starożytnym świecie naprawdę postrzegano go jako kopułę pokrywającą Ziemię. Dziś jednak mało kto nie wie, że niezależnie od tego, jak wysoko ciekawski odkrywca wzniesie się, nie uda mu się dotrzeć do tej kopuły. Niebo nie jest rzeczą, ale raczej panoramą, która otwiera się, gdy patrzy się na nią z powierzchni planety, rodzaj wyglądu utkanego ze światła. Co więcej, obserwowany z różnych punktów może wyglądać inaczej. Tak więc ze wzniesienia się ponad chmury otwiera się zupełnie inny widok niż z ziemi w tym czasie.

Czyste niebo jest błękitne, ale gdy tylko nadeszły chmury, staje się szare, ołowiane lub brudnobiałe. Nocne niebo jest czarne, czasami widać na nim czerwonawe obszary. To odbicie sztucznego oświetlenia miasta. Powodem wszystkich takich zmian jest światło i jego interakcja z powietrzem i znajdującymi się w nim cząsteczkami różnych substancji.

Natura koloru

Aby odpowiedzieć na pytanie, dlaczego z fizyki niebo jest niebieskie, musimy pamiętać, jaki to kolor. Jest to fala o określonej długości. Światło docierające ze Słońca do Ziemi jest postrzegane jako białe. Już od eksperymentów Newtona wiadomo, że jest to wiązka siedmiu promieni: czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego, indygo i fioletu. Kolory różnią się długością fali. W widmie czerwono-pomarańczowym znajdują się fale, które w tym parametrze robią największe wrażenie. części widma charakteryzują się krótkimi falami. Rozkład światła na widmo następuje w wyniku zderzenia z cząsteczkami różnych substancji, przy czym część fal może zostać pochłonięta, a część rozproszona.

Badanie przyczyny

Wielu naukowców próbowało wyjaśnić, dlaczego niebo jest niebieskie, pod względem fizycznym. Wszyscy badacze starali się odkryć zjawisko lub proces, który rozprasza światło w atmosferze planety w taki sposób, że w efekcie dociera do nas jedynie światło niebieskie. Pierwszymi kandydatami do roli takich cząstek była woda. Wierzono, że pochłaniają światło czerwone i przepuszczają światło niebieskie, dzięki czemu widzimy błękitne niebo. Późniejsze obliczenia wykazały jednak, że ilość ozonu, kryształków lodu i cząsteczek pary wodnej w atmosferze nie jest wystarczająca, aby nadać niebu niebieski kolor.

Powodem jest zanieczyszczenie

Na kolejnym etapie badań John Tyndall zasugerował, że rolę cząstek pożądanych pełni pył. Światło niebieskie ma największą odporność na rozpraszanie, dzięki czemu jest w stanie przejść przez wszystkie warstwy kurzu i innych zawieszonych cząstek. Tindall przeprowadził eksperyment, który potwierdził jego przypuszczenia. W laboratorium stworzył model smogu i oświetlił go jasnym, białym światłem. Smog nabrał niebieskiego zabarwienia. Naukowiec ze swoich badań wyciągnął jednoznaczny wniosek: o kolorze nieba decydują cząsteczki pyłu, co oznacza, że ​​gdyby powietrze na Ziemi było czyste, niebo nad głowami ludzi świeciłoby nie na niebiesko, ale na biało.

Badania Pana

Ostatni punkt na pytanie, dlaczego niebo jest niebieskie (z punktu widzenia fizyki), postawił angielski naukowiec, Lord D. Rayleigh. Udowodnił, że to nie kurz i smog zabarwiają przestrzeń nad naszymi głowami w znanym nam cieniu. Jest w samym powietrzu. Cząsteczki gazu absorbują najwięcej i przede wszystkim najdłuższe długości fal, odpowiadające czerwieni. Błękit rozprasza się. Dokładnie tak dzisiaj wyjaśniamy kolor nieba, który widzimy przy dobrej pogodzie.

Uważni zauważą, że zgodnie z logiką naukowców górna część kopuły powinna być fioletowa, ponieważ ten kolor ma najkrótszą długość fali w zakresie widzialnym. Nie jest to jednak błąd: udział fioletu w widmie jest znacznie mniejszy niż błękitu, a ludzkie oczy są na niego bardziej wrażliwe. W rzeczywistości niebieski, który widzimy, jest wynikiem zmieszania niebieskiego z fioletem i niektórymi innymi kolorami.

Zachody słońca i chmury

Każdy to wie w inny czas dzień można zobaczyć różne kolory nieba. Zdjęcia pięknych zachodów słońca nad morzem lub jeziorem są tego doskonałą ilustracją. Wszelkiego rodzaju odcienie czerwieni i żółci w połączeniu z błękitem i granatem sprawiają, że taki spektakl jest niezapomniany. Wyjaśnia to to samo rozpraszanie światła. Faktem jest, że podczas zachodu i świtu promienie słoneczne muszą pokonać znacznie dłuższą drogę przez atmosferę niż w pełni dnia. W tym przypadku światło z niebiesko-zielonej części widma jest rozpraszane w różnych kierunkach, a chmury znajdujące się blisko horyzontu zabarwiają się na odcienie czerwieni.

Kiedy niebo się zachmurzy, obraz całkowicie się zmienia. nie są w stanie pokonać gęstej warstwy, a większość z nich po prostu nie dociera do ziemi. Promienie, którym udało się przedostać przez chmury, spotykają się z kroplami deszczu i chmur, które ponownie zniekształcają światło. W wyniku tych wszystkich przemian światło białe dociera do ziemi, jeśli chmury są małe, a światło szare, gdy niebo pokrywają imponujące chmury, które po raz drugi pochłaniają część promieni.

Inne niebo

To ciekawe, że na innych planetach Układ Słoneczny Patrząc z powierzchni, można zobaczyć niebo bardzo różniące się od tego na Ziemi. Na obiektach kosmicznych pozbawionych atmosfery promienie słoneczne swobodnie docierają do powierzchni. W rezultacie niebo tutaj jest czarne, bez cienia. To zdjęcie można zobaczyć na Księżycu, Merkurym i Plutonie.

Niebo marsjańskie ma czerwono-pomarańczowy odcień. Powodem tego jest pył wypełniający atmosferę planety. Jest pomalowany w różnych odcieniach czerwieni i pomarańczu. Kiedy Słońce wschodzi nad horyzontem, marsjańskie niebo przybiera barwę różowawo-czerwoną, podczas gdy obszar bezpośrednio otaczający dysk światła wydaje się niebieski lub nawet fioletowy.

Niebo nad Saturnem ma ten sam kolor co na Ziemi. Akwamarynowe niebo rozciąga się nad Uranem. Przyczyna leży w mgle metanowej znajdującej się na wyższych planetach.

Wenus jest ukryta przed oczami badaczy gęstą warstwą chmur. Nie pozwala promieniom niebiesko-zielonego widma dotrzeć do powierzchni planety, dlatego niebo tutaj jest żółto-pomarańczowe z szarym paskiem wzdłuż horyzontu.

Eksploracja przestrzeni nad głową w ciągu dnia odkrywa nie mniej cudów niż studiowanie rozgwieżdżonego nieba. Zrozumienie procesów zachodzących w chmurach i za nimi pozwala zrozumieć przyczynę rzeczy dość znanych przeciętnemu człowiekowi, które jednak nie każdy jest w stanie od razu wyjaśnić.

„Tato, mamo, dlaczego niebo jest niebieskie?” – ile razy rodzice i starsze pokolenie czuli się zawstydzeni, gdy usłyszeli podobne pytanie od małego dziecka.

Wydaje się, że osoby z wyższym wykształceniem wiedzą prawie wszystko, jednak zainteresowanie dziećmi często je wprawia w zakłopotanie. Być może fizyk z łatwością znajdzie wyjaśnienie satysfakcjonujące dziecko.

Jednak „przeciętni” rodzice nie wiedzą, co odpowiedzieć swojemu dziecku. Musisz dowiedzieć się, które wyjaśnienie jest odpowiednie dla dzieci, a które dla osoby dorosłej.

Aby zrozumieć błękit nieba, musisz pamiętać szkolny kurs fizyki. Kolory różnią się zdolnością do rozpraszania (ze względu na długość fali) w otoczce gazowej otaczającej Ziemię. Tym samym kolor czerwony ma niską wytrzymałość, dlatego wykorzystuje się go np. jako zewnętrzne oświetlenie pokładowe samolotów.

Zatem te kolory, które mają zwiększoną zdolność rozpraszania się w powietrzu, są aktywnie wykorzystywane do kamuflowania wszelkich obiektów przed wrogami powietrznymi i naziemnymi. Zazwyczaj są to niebieska i fioletowa część widma.

Przyjrzyjmy się rozpraszaniu na przykładzie zachodu słońca. Ponieważ kolor czerwony ma niską zdolność rozpraszania, odejściu słońca towarzyszą karmazynowe, szkarłatne błyski i inne odcienie czerwieni. Z czym to się wiąże? Przyjrzyjmy się temu w kolejności.

Porozmawiajmy dalej. Niebieski i niebieski „przedział” widma znajduje się pomiędzy kolorami zielonym i fioletowym. Wszystkie te odcienie charakteryzują się dużą zdolnością rozpraszania. A maksymalne rozproszenie określonego odcienia w określonym środowisku zabarwia go na ten kolor.

Teraz musimy wyjaśnić następujący fakt: skoro odcień fioletu jest lepiej rozproszony w powietrzu, to dlaczego niebo jest niebieskie, a nie np. fioletowe. Zjawisko to tłumaczy się tym, że ludzkie narządy wzroku przy jednakowej jasności „preferują” właśnie niebieskie odcienie, a nie fiolet czy zieleń.

Kto maluje niebo?

Jak odpowiedzieć dziecku, które z entuzjazmem patrzy na rodzica i oczekuje zrozumiałej i w miarę jasnej odpowiedzi. Unikanie tego pytania przez rodzica może urazić dziecko lub wyprowadzić go z błędu co do „wszechmocy” mamy lub taty. Jakie są możliwe wyjaśnienia?

Odpowiedź nr 1. Jak w lustrze

Niezwykle trudno jest opowiedzieć 2-3-letniemu dziecku o widmach, długościach fal i innych fizycznych mądrościach. Ale nie ma co tego lekceważyć, lepiej podać najprostsze wyjaśnienie, jakie jest możliwe, zaspokajające naturalną ciekawość małego dziecka.

Na naszej Ziemi jest wiele zbiorników wodnych: są rzeki, jeziora i morza (pokazujemy dziecku mapę). Kiedy na zewnątrz świeci słońce, woda odbija się na niebie jak w lustrze. Dlatego niebo jest tak błękitne jak woda w jeziorze. Możesz pokazać dziecku w lustrze niebieski przedmiot.

Dla dzieci młodym wieku takie wyjaśnienie można uznać za wystarczające.

Odpowiedź nr 2. Rozpryski na sicie

Starszemu dziecku można udzielić bardziej realistycznego wyjaśnienia. Powiedz mu, że promień słońca ma siedem odcieni: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy. W tym momencie pokaż rysunek tęczy.

Wszystkie promienie przenikają do Ziemi przez gęstą warstwę powietrza, jak przez magiczne sito. Każdy promień zaczyna rozpryskiwać się na swoje części składowe, ale kolor niebieski pozostaje, ponieważ jest najbardziej trwały.

Odpowiedź nr 3. Niebo jest celofanem

Powietrze wokół nas wydaje się przezroczyste, jak cienka plastikowa torba, ale jego prawdziwy kolor to niebieski. Jest to szczególnie widoczne, jeśli spojrzysz na niebo. Poproś dziecko, aby podniosło głowę i wyjaśniło, że ponieważ warstwa powietrza jest bardzo gęsta, przyjmuje ona niebieskawy odcień.

Dla większego efektu weź plastikową torebkę i złóż ją kilka razy, zachęcając dziecko, aby zobaczyło, jak zmienia kolor i stopień przezroczystości.

Odpowiedź nr 4. Powietrze to małe cząstki

Dla dzieci wiek przedszkolny Odpowiednie jest następujące wyjaśnienie: masy powietrza są „mieszaniną” różnych poruszających się cząstek (gazu, pyłu, gruzu, pary wodnej). Są tak małe, że mogą je zobaczyć osoby posiadające specjalny sprzęt – mikroskopy.

Promienie słoneczne obejmują siedem odcieni. Przechodząc przez masy powietrza, wiązka zderza się z małymi cząsteczkami, powodując rozpad wszystkich kolorów. Ponieważ niebieski odcień jest najbardziej trwały, to właśnie to wyróżniamy na niebie.

Odpowiedź nr 5. Promienie krótkie

Słońce ogrzewa nas swoimi promieniami, które wydają nam się żółte, jak na rysunkach dzieci. Jednak każdy promień w rzeczywistości przypomina jasną tęczę. Ale otaczające nas powietrze zawiera wiele cząstek niewidocznych dla oka.

Kiedy ciało niebieskie wysyła promienie na Ziemię, nie wszystkie docierają do celu. Niektóre promienie (które są niebieskie) są bardzo krótkie i nie mają czasu trafić w Ziemię, dlatego rozpuszczają się w powietrzu i stają się lżejsze. Niebo to to samo powietrze, tyle że położone bardzo wysoko.

Dlatego gdy dziecko podnosi głowę, widzi promienie słońca rozpuszczające się w powietrzu. Dlatego niebo staje się niebieskie.

Bardzo ważne jest, aby dzieci otrzymały szybkie wyjaśnienie, jednak nie zawsze udaje się je zapamiętać lub wymyślić prostą i łatwą do zrozumienia odpowiedź. Unikanie rozmowy nie jest oczywiście najlepszym rozwiązaniem najlepsza opcja jednak lepiej być przygotowanym.

Spróbuj wytłumaczyć dziecku, że mu powiesz, ale zrobisz to nieco później. Pamiętaj, aby podać dokładny czas, w przeciwnym razie dziecko pomyśli, że go oszukujesz. Możesz wykonać następujące czynności:

1. Pamiętajcie o planetariach, w których eksperci w bardzo wciągający sposób wyjaśniają historię pojawienia się Ziemi i opowiadają o gwiaździstym niebie. Twój maluch z pewnością pokocha tę fascynującą historię. I nawet jeśli przewodnik nie wyjaśni skąd wzięło się błękitne niebo, dowie się wielu nowych i niezwykłych rzeczy.
2. Jeśli nie ma możliwości udania się do planetarium lub pytanie pozostaje bez odpowiedzi, będziesz miał czas na poszukiwania w dowolnych źródłach, na przykład w Internecie. Wystarczy wybrać wyjaśnienie w oparciu o wiek i poziom rozwoju intelektualnego dzieci. I nie zapomnij podziękować swojemu dziecku, bo to ono pomaga Ci się rozwijać.

Dlaczego niebo jest niebieskie? Podobne pytania nurtują wiele małych dzieci, które poznają otaczający je świat. Dobrze, jeśli rodzic sam wie, skąd bierze się błękit nad jego głową. Pomogą w tym nasze opcje odpowiedzi.

Zanim opowiesz swoją wersję, poproś dziecko, aby zastanowiło się i wymyśliło własny pomysł.

W pogodny, słoneczny dzień niebo nad nami wygląda na jasnoniebieskie. Wieczorem zachód słońca zabarwia niebo na czerwono, różowo i pomarańczowo. Dlaczego więc niebo jest niebieskie i co sprawia, że ​​zachód słońca jest czerwony?

Jakiego koloru jest słońce?

Oczywiście, że słońce jest żółte! Odpowiedzą wszyscy mieszkańcy ziemi, a mieszkańcy Księżyca nie będą się z nimi zgadzać.

Z Ziemi Słońce wydaje się żółte. Ale w kosmosie lub na Księżycu Słońce wydawałoby się nam białe. W kosmosie nie ma atmosfery, która rozpraszałaby światło słoneczne.

Na Ziemi niektóre krótkie fale światła słonecznego (niebieski i fioletowy) są pochłaniane przez rozpraszanie. Pozostała część widma jest żółta.

A w kosmosie niebo wygląda na ciemne lub czarne, a nie niebieskie. Jest to efekt braku atmosfery, dlatego światło nie jest w żaden sposób rozpraszane.

Ale jeśli zapytasz o kolor słońca wieczorem. Czasami odpowiedzią jest to, że słońce jest CZERWONE. Ale dlaczego?

Dlaczego słońce jest czerwone o zachodzie słońca?

Gdy Słońce zbliża się do zachodu słońca, światło słoneczne musi pokonać większą odległość w atmosferze, aby dotrzeć do obserwatora. Mniej bezpośredniego światła dociera do naszych oczu, a Słońce wydaje się mniej jasne.

Ponieważ światło słoneczne musi pokonywać większe odległości, następuje większe rozproszenie. Czerwona część widma światła słonecznego przechodzi przez powietrze lepiej niż część niebieska. I widzimy czerwone słońce. Im niżej Słońce schodzi nad horyzont, tym większe jest powietrzne „szkło powiększające”, przez które je widzimy, i tym jest bardziej czerwone.

Z tego samego powodu Słońce wydaje nam się mieć znacznie większą średnicę niż w ciągu dnia: warstwa powietrza pełni rolę szkła powiększającego dla ziemskiego obserwatora.

Niebo wokół zachodzącego słońca może mieć różne kolory. Niebo jest najpiękniejsze, gdy w powietrzu znajduje się wiele drobnych cząstek pyłu lub wody. Cząsteczki te odbijają światło we wszystkich kierunkach. W tym przypadku rozpraszane są krótsze fale świetlne. Obserwator widzi promienie światła o większej długości fali, dlatego niebo wydaje się czerwone, różowe lub pomarańczowe.

Światło widzialne to rodzaj energii, która może przemieszczać się w przestrzeni. Światło słoneczne lub żarówka wydaje się białe, chociaż w rzeczywistości jest to mieszanina wszystkich kolorów. Podstawowe kolory tworzące biel to czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy. Kolory te nieustannie przechodzą w siebie, dlatego oprócz kolorów podstawowych istnieje także ogromna liczba różnorodnych odcieni. Wszystkie te kolory i odcienie można zaobserwować na niebie w postaci tęczy, która pojawia się w obszarze o dużej wilgotności.

Powietrze wypełniające całe niebo jest mieszaniną drobnych cząsteczek gazu i małych cząstek stałych, takich jak pył.

Promienie słoneczne docierające z kosmosu zaczynają się rozpraszać pod wpływem gazów atmosferycznych, a proces ten przebiega zgodnie z prawem rozpraszania Rayleigha. Gdy światło przemieszcza się przez atmosferę, większość długich fal widma optycznego przechodzi przez nią w niezmienionej postaci. Tylko niewielka część kolorów czerwonego, pomarańczowego i żółtego wchodzi w interakcję z powietrzem, zderzając się z cząsteczkami i kurzem.

Kiedy światło zderza się z cząsteczkami gazu, może odbijać się w różnych kierunkach. Niektóre kolory, takie jak czerwony i pomarańczowy, docierają do obserwatora bezpośrednio, przechodząc bezpośrednio przez powietrze. Jednak większość niebieskiego światła odbija się od cząsteczek powietrza we wszystkich kierunkach. To rozprasza niebieskie światło po całym niebie i sprawia, że ​​wydaje się ono niebieskie.

Jednak wiele krótszych fal światła jest absorbowanych przez cząsteczki gazu. Po wchłonięciu niebieski kolor jest emitowany we wszystkich kierunkach. Jest rozproszony po całym niebie. Bez względu na to, w którą stronę spojrzysz, część tego rozproszonego niebieskiego światła dociera do obserwatora. Ponieważ niebieskie światło jest widoczne wszędzie nad głową, niebo wydaje się niebieskie.

Jeśli spojrzysz w stronę horyzontu, niebo będzie miało bledszy odcień. Dzieje się tak w wyniku pokonywania przez światło większej odległości przez atmosferę, aby dotrzeć do obserwatora. Rozproszone światło jest ponownie rozpraszane przez atmosferę i mniej niebieskiego światła dociera do oczu obserwatora. Dlatego kolor nieba w pobliżu horyzontu wydaje się jaśniejszy lub nawet całkowicie biały.

Dlaczego kosmos jest czarny?

W przestrzeni kosmicznej nie ma powietrza. Ponieważ nie ma przeszkód, od których mogłoby zostać odbite światło, światło przemieszcza się bezpośrednio. Promienie światła nie są rozproszone, a „niebo” wydaje się ciemne i czarne.

Atmosfera.

Atmosfera jest mieszaniną gazów i innych substancji otaczających Ziemię w postaci cienkiej, przeważnie przezroczystej powłoki. Atmosfera utrzymywana jest w miejscu dzięki grawitacji Ziemi. Głównymi składnikami atmosfery są azot (78,09%), tlen (20,95%), argon (0,93%) i dwutlenek węgla (0,03%). Atmosfera zawiera także niewielkie ilości wody (w różnych miejscach jej stężenie waha się od 0% do 4%), cząstek stałych, gazów neonowych, helu, metanu, wodoru, kryptonu, ozonu i ksenonu. Nauka badająca atmosferę nazywa się meteorologią.

Życie na Ziemi nie byłoby możliwe bez atmosfery, która dostarcza tlen niezbędny do oddychania. Ponadto atmosfera pełni jeszcze jedną ważną funkcję - wyrównuje temperaturę na całej planecie. Gdyby nie było atmosfery, w niektórych miejscach na planecie panowałby skwierczący upał, a w innych ekstremalnie zimno, a zakres temperatur mógłby wahać się od -170°C w nocy do +120°C w dzień. Atmosfera chroni nas również przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym i kosmicznym, pochłaniając je i rozpraszając.

Struktura atmosfery

Atmosfera składa się z różnych warstw, podział na te warstwy następuje ze względu na ich temperaturę, skład molekularny i właściwości elektryczne. Warstwy te nie mają jasno określonych granic, zmieniają się sezonowo, a ponadto zmieniają się ich parametry na różnych szerokościach geograficznych.

Homosfera

• Dolne 100 km obejmuje troposferę, stratosferę i mezopauzę.
• Stanowi 99% masy atmosfery.
• Cząsteczki nie są rozdzielane na podstawie masy cząsteczkowej.
• Skład jest dość jednorodny, z wyjątkiem kilku niewielkich lokalnych anomalii. Jednorodność jest utrzymywana poprzez ciągłe mieszanie, turbulencje i turbulentną dyfuzję.
• Woda jest jednym z dwóch składników, które są nierównomiernie rozmieszczone. Gdy para wodna unosi się, ochładza się i skrapla, a następnie wraca na ziemię w postaci opadów - śniegu i deszczu. Sama stratosfera jest bardzo sucha.
• Ozon to kolejna cząsteczka, której rozkład jest nierównomierny. (Przeczytaj poniżej o warstwie ozonowej w stratosferze.)

Heterosfera

• Rozciąga się ponad homosferą i obejmuje termosferę i egzosferę.
• Rozdział cząsteczek w tej warstwie opiera się na ich masach cząsteczkowych. Cięższe cząsteczki, takie jak azot i tlen, gromadzą się na dnie warstwy. W górnej części heterosfery przeważają lżejsze, hel i wodór.

Podział atmosfery na warstwy w zależności od ich właściwości elektrycznych.

Neutralna atmosfera

• Poniżej 100 km.

Jonosfera

• Około ponad 100 km.
• Zawiera naładowane elektrycznie cząstki (jony) powstające w wyniku absorpcji światła ultrafioletowego
• Stopień jonizacji zmienia się wraz z wysokością.
• Różne warstwy odbijają długie i krótkie fale radiowe. Dzięki temu sygnały radiowe poruszające się w linii prostej zaginają się wokół kulistej powierzchni ziemi.
• W tych warstwach atmosfery występują zorze polarne.
• Magnetosfera to górna część jonosfery, rozciągająca się na wysokość około 70 000 km. Wysokość ta zależy od intensywności wiatru słonecznego. Magnetosfera chroni nas przed wysokoenergetycznymi naładowanymi cząsteczkami z wiatru słonecznego, utrzymując je w ziemskim polu magnetycznym.

Podział atmosfery na warstwy w zależności od ich temperatury

Wysokość górnej krawędzi troposfera zależy od pór roku i szerokości geograficznej. Rozciąga się od powierzchni Ziemi do wysokości około 16 km na równiku i do wysokości 9 km na biegunie północnym i południowym.

• Przedrostek „tropo” oznacza zmianę. Zmiany parametrów troposfery zachodzą pod wpływem warunków pogodowych - na przykład w wyniku ruchu frontów atmosferycznych.
• Wraz ze wzrostem wysokości temperatura spada. Ciepłe powietrze unosi się, następnie ochładza i opada z powrotem na Ziemię. Proces ten nazywa się konwekcją, zachodzi w wyniku ruchu mas powietrza. Wiatry w tej warstwie wieją przeważnie pionowo.
• Ta warstwa zawiera więcej cząsteczek niż wszystkie inne warstwy razem wzięte.

Stratosfera- rozciąga się od około 11 km do 50 km wysokości.

• Ma bardzo cienką warstwę powietrza.
• Przedrostek „strato” odnosi się do warstw lub podziału na warstwy.
• Dolna część stratosfery jest dość spokojna. Samoloty odrzutowe często latają w niższą stratosferę, aby uniknąć złej pogody w troposferze.
• Na szczycie stratosfery występują silne wiatry zwane strumieniami strumieniowymi występującymi na dużych wysokościach. Wieją poziomo z prędkością dochodzącą do 480 km/h.
• Stratosfera zawiera „warstwę ozonową”, położoną na wysokości od około 12 do 50 km (w zależności od szerokości geograficznej). Choć stężenie ozonu w tej warstwie wynosi zaledwie 8 ml/m 3, bardzo skutecznie pochłania ona szkodliwe promienie ultrafioletowe ze słońca, chroniąc w ten sposób życie na ziemi. Cząsteczka ozonu składa się z trzech atomów tlenu. Cząsteczki tlenu, którymi oddychamy, zawierają dwa atomy tlenu.
• Stratosfera jest bardzo zimna, z temperaturą na dnie około -55°C i rosnącą wraz z wysokością. Wzrost temperatury wynika z absorpcji promieni ultrafioletowych przez tlen i ozon.

Mezosfera- rozciąga się na wysokość około 100 km.

Miejska budżetowa instytucja oświatowa

„Szkoła średnia Kisłowska” obwód tomski

Badania

Temat: „Dlaczego zachód słońca jest czerwony…”

(Rozproszenie światła)

Praca skończona: ,

uczennica klasy 5A

Kierownik;

nauczyciel chemii

1. Wprowadzenie ………………………………………………………… 3

2. Część główna………………………………………………………4

3. Czym jest światło……………………………………………………….. 4

Przedmiot badań– zachód słońca i niebo.

Hipotezy badawcze:

Słońce ma promienie, które barwią niebo na różne kolory;

Kolor czerwony można uzyskać w warunkach laboratoryjnych.

Trafność mojego tematu polega na tym, że będzie on interesujący i przydatny dla słuchaczy, ponieważ wiele osób patrzy na czyste, błękitne niebo i podziwia je, a niewielu wie, dlaczego jest tak niebieskie w ciągu dnia i czerwone o zachodzie słońca i co to daje jest jego kolor.

2. Część główna

Na pierwszy rzut oka to pytanie wydaje się proste, ale w rzeczywistości dotyczy głębokich aspektów załamania światła w atmosferze. Zanim zrozumiesz odpowiedź na to pytanie, musisz mieć pojęcie, czym jest światło..jpg"lay="left" height="1 src=">

Czym jest światło?

Światło słoneczne jest energią. Ciepło promieni słonecznych skupionych przez soczewkę zamienia się w ogień. Światło i ciepło odbijają się od białych powierzchni i są pochłaniane przez czarne. Dlatego białe ubrania są chłodniejsze niż czarne.

Jaka jest natura światła? Pierwszą osobą, która poważnie podjęła próbę zbadania światła, był Izaak Newton. Uważał, że światło składa się z cząstek korpuskularnych, które są wystrzeliwane jak kule. Jednak niektórych cech światła nie można wyjaśnić za pomocą tej teorii.

Inny naukowiec, Huygens, zaproponował inne wyjaśnienie natury światła. Opracował „falową” teorię światła. Wierzył, że światło tworzy impulsy, czyli fale, w taki sam sposób, w jaki kamień wrzucony do stawu tworzy fale.

Jakie poglądy na temat pochodzenia światła mają dzisiejsi naukowcy? Obecnie uważa się, że fale świetlne mają jednocześnie cechy cząstek i fal. Prowadzone są eksperymenty mające potwierdzić obie teorie.

Światło składa się z fotonów, nieważkich i pozbawionych masy cząstek, które poruszają się z prędkością około 300 000 km/s i mają właściwości fal. Częstotliwość fali światła określa jego kolor. Ponadto im wyższa częstotliwość oscylacji, tym krótsza długość fali. Każdy kolor ma swoją własną częstotliwość wibracji i długość fali. Białe światło słoneczne składa się z wielu kolorów, które można zobaczyć po załamaniu przez szklany pryzmat.

1. Pryzmat rozkłada światło.

2. białe światło- trudny.

Jeśli przyjrzysz się uważnie przejściu światła przez trójkątny pryzmat, zobaczysz, że rozkład białego światła rozpoczyna się, gdy tylko światło przejdzie z powietrza do szkła. Zamiast szkła można zastosować inne materiały przezroczyste dla światła.

Godne uwagi jest to, że eksperyment ten przetrwał wieki, a jego technika jest nadal stosowana w laboratoriach bez większych zmian.

dyspersja (łac.) – rozpraszanie, dyspersja – dyspersja

Dyspersja Newtona.

I. Newton jako pierwszy zbadał zjawisko rozproszenia światła i jest uważany za jedno z jego najważniejszych osiągnięć naukowych. Nie bez powodu na jego nagrobku, wzniesionym w 1731 roku i ozdobionym postaciami młodych mężczyzn trzymających w rękach emblematy jego najważniejszych odkryć, jedna z postaci trzyma pryzmat, a napis na pomniku zawiera słowa: „ Badał różnicę w promieniach świetlnych i różne właściwości, które pojawiały się w tym samym czasie, czego nikt wcześniej nie podejrzewał. Ostatnie stwierdzenie nie jest do końca trafne. Dyspersja była znana już wcześniej, ale nie była badana szczegółowo. Udoskonalając teleskopy, Newton zauważył, że obraz wytwarzany przez soczewkę był zabarwiony na krawędziach. Badając krawędzie zabarwione przez załamanie światła, Newton dokonał swoich odkryć w dziedzinie optyki.

Widoczne widmo

Kiedy wiązka się rozkłada biały w pryzmacie powstaje widmo, w którym promieniowanie różne długości fale załamują się pod różnymi kątami. Kolory zawarte w widmie, czyli te, które mogą zostać wytworzone przez fale świetlne o jednej długości fali (lub w bardzo wąskim zakresie), nazywane są kolorami widmowymi. Główne kolory widmowe (które mają swoje nazwy), a także charakterystyki emisyjne tych kolorów przedstawiono w tabeli:

Do każdego „koloru” w widmie należy dopasować falę świetlną o określonej długości

Najprostszy pomysł na widmo można uzyskać, patrząc na tęczę. Białe światło załamane w kropelkach wody tworzy tęczę, ponieważ składa się z wielu promieni wszystkich kolorów, a one załamują się inaczej: czerwone są najsłabsze, niebieskie i fioletowe są najsilniejsze. Astronomowie badają widma Słońca, gwiazd, planet i komet, ponieważ z widm można wiele się dowiedzieć.

Azot" href="/text/category/azot/" rel="bookmark">azot. Światło czerwone i niebieskie inaczej oddziałuje z tlenem. Ponieważ długość fali koloru niebieskiego odpowiada w przybliżeniu wielkości atomu tlenu i z tego powodu kolor niebieski światło jest rozpraszane przez tlen w różnych kierunkach, podczas gdy światło czerwone z łatwością przechodzi przez warstwę atmosfery. W rzeczywistości światło fioletowe jest rozpraszane w atmosferze jeszcze bardziej, ale ludzkie oko jest na nie mniej wrażliwe niż na światło niebieskie oko człowieka łapie ze wszystkich stron niebieskie światło rozproszone przez tlen, przez co niebo wydaje nam się niebieskie.

Bez atmosfery na Ziemi Słońce wydawałoby się nam jasną białą gwiazdą, a niebo byłoby czarne.

DIV_ADBLOCK569">

Przeczytaj więcej o kolorach zachodu słońca. Właśnie ze względu na słabą zdolność dyspersji czerwonyŚwiatło słońca o zachodzie słońca mieni się wszystkimi odcieniami tego koloru. I powód znak ludowy, który mówi o nadchodzącym burzliwym dniu poprzedzonym szkarłatnym zachodem słońca, jest całkiem zrozumiałe. Spróbujmy myśleć logicznie.
W momencie, gdy słońce znajduje się już blisko horyzontu, jego promienie w drodze do naszego oka muszą przedostać się przez znacznie grubszą niż zwykle warstwę atmosfery. W normalnych warunkach kolor słońca wydaje się oślepiająco biały. Kolory, z wyjątkiem wszystkich odcieni czerwieni, przechodząc przez grubą warstwę atmosfery, są w dużym stopniu rozpraszane lub pochłaniane przez atmosferę.
W związku z tym możemy powiedzieć, że słońce na horyzoncie będzie bardziej czerwony, im grubsza warstwa atmosfery znajduje się między nim a naszym okiem, lub tym bardziej niespokojna i odpowiednio bardziej zakurzona będzie ta właśnie warstwa atmosfery. Nasze przypuszczenia okazują się słuszne. Im bliżej horyzontu znajduje się słońce, tym grubsza jest warstwa atmosfery, przez którą dociera do nas jego światło, i w związku z tym bardziej czerwony jego odcienie. Prawdziwe jest również następujące stwierdzenie: im bardziej fioletowy zachód słońca, tym bardziej burzliwy i wietrzny będzie następny dzień.
Dalsze logiczne rozumowanie pomoże nam zrozumieć przyczyny niebieski kolor nieba. Niebieski(taki sam jak niebieski) kolor leży w spektrum pomiędzy zielony I fioletowy. Wszystkie mają zdolność rozpraszania się w atmosferze. Rozproszenie dowolnego koloru w danym ośrodku prowadzi do zabarwienia ośrodka w tym kolorze.

Powietrze jest przezroczyste i bezbarwne, ale w gęstej atmosferze w pogodny dzień jest błękitne, ponieważ promienie słoneczne są rozproszone w powietrzu. Światło, czyli promienie słoneczne, rozprzestrzeniają fale elektromagnetyczne. Fiolet, błękit i cyjan to promienie o krótkiej długości fali. W pogodny dzień są intensywnie rozpraszane przez cząsteczki powietrza i stają się dostępne dla oka, a promienie barwy czerwonej i żółtej mają długość fali prawie dwukrotnie dłuższą, dzięki czemu są rozpraszane przez cząsteczki powietrza znacznie mniej. Chmury i mgła zawierają wiele różnych zanieczyszczeń, kropelek wody, kryształków lodu, tutaj promienie wszystkich długości fal są rozpraszane jednakowo silnie, dlatego chmury i mgła są białe. O zachodzie słońca niebo często zmienia kolor na czerwony i żółty. Dzieje się tak, ponieważ wieczorem Słońce znajduje się nisko nad horyzontem, a promienie słoneczne pokonują bardzo długą drogę przez atmosferę. Aktywnie się rozpraszają, teraz dla naszych oczu stają się dostępne promienie czerwone i żółte

Różne kolory nieba.

Niebo nie zawsze jest niebieskie. Na przykład w nocy, gdy słońce nie wysyła promieni, widzimy, że niebo nie jest niebieskie, atmosfera wydaje się przezroczysta. A przez przezroczyste powietrze człowiek może zobaczyć planety i gwiazdy. A w ciągu dnia niebieski kolor ponownie ukrywa przed naszymi oczami kosmiczne ciała.

Kolor nieba może być czerwony - o zachodzie słońca, przy pochmurnej pogodzie, biały lub szary.

Percepcja koloru

Ludzkie postrzeganie koloru wiąże się z wielkimi emocjami. Najkorzystniej działają kolory zielony i żółty: wyostrzają wzrok, przyspieszają reakcje i wyostrzają słuch. Kolor zielony pomaga szybko złagodzić ból. Kolor czerwony ekscytuje, jest kolorem powstania, zwycięstwa. Długotrwała ekspozycja na kolor czerwony powoduje zmęczenie.

Niezwykłe zjawiska

https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="Aurora" align="left" width="140" height="217 src=">!} Zorze Od czasów starożytnych ludzie podziwiali majestatyczny obraz zorzy polarnej i zastanawiali się nad ich pochodzeniem. Jedna z najwcześniejszych wzmianek o zorzach polarnych znajduje się u Arystotelesa. W jego „Meteorologii”, napisanej 2300 lat temu, można przeczytać: „Czasami w pogodne noce obserwuje się na niebie wiele zjawisk - szczeliny, szczeliny, krwistoczerwony kolor...

Wygląda, jakby płonął ogień.”

Dlaczego czysty promień faluje w nocy?

Jaki cienki płomień rozprzestrzenia się na firmament?

Jak błyskawica bez groźnych chmur

Dążenie od ziemi do zenitu?

Jak to możliwe, że zamarznięta kula

Czy w środku zimy wybuchł pożar?

Czym są zorze polarne? Jak powstaje?

Odpowiedź. Zorza polarna to luminescencyjna poświata powstająca w wyniku interakcji naładowanych cząstek (elektronów i protonów) lecących ze Słońca z atomami i cząsteczkami atmosfery ziemskiej. Pojawienie się tych naładowanych cząstek w niektórych obszarach atmosfery i na określonych wysokościach jest wynikiem oddziaływania wiatru słonecznego z polem magnetycznym Ziemi.

DIV_ADBLOCK571">

10. Najważniejsze, że teraz wiem, dlaczego o zachodzie słońca niebo jest pomalowane na czerwono. Moja hipoteza została częściowo potwierdzona; słońce ma promienie, które malują niebo na ten kolor.

11. Studiując wybrany przeze mnie temat, nauczyłem się pracować ze źródłami literackimi, zbierać informacje i analizować uzyskane dane.

3.Wniosek

W jego Praca badawcza Dowiedziałem się - Dlaczego zachód słońca jest czerwony?

Na pierwszy rzut oka moje pytanie wydawało się proste. Ale już na początku badania zdałem sobie sprawę, że tak nie jest.

Cały sekret okazał się być w naszej atmosferze. Promienie słoneczne muszą przedostać się przez ogromną warstwę powietrza, zanim dotrą do ziemi. Kolor słońca w zenicie jest postrzegany przez ludzkie oko jako biały. W rzeczywistości widmo światła słonecznego składa się z siedmiu kolorów podstawowych (kolorów widma) i ich odcieni. Dowolny kolor reprezentuje falę elektromagnetyczną o określonej długości, postrzeganą przez ludzkie oko. Na jakość rozproszenia widmowego będzie miała wpływ grubość warstwy powietrza atmosferycznego znajdującej się pomiędzy oczami a obiektem emitujące światło(przez słońce). Powietrze wypełnione jest niewidocznymi aerozolowymi cząstkami pyłu i wilgoci, które są główną przyczyną rozkładu (rozproszenia) barwy słonecznej. W położeniu zenitnym padanie promieni słonecznych na aerozolowe składniki powietrza następuje niemal pod kątem prostym, a ich warstwa pomiędzy oczami obserwatora a słońcem jest niewielka. Im niżej słońce schodzi do horyzontu, tym bardziej wzrasta grubość warstwy powietrza atmosferycznego i ilość zawartej w nim zawiesiny aerozolowej. Promienie słoneczne w stosunku do obserwatora zmieniają kąt padania na zawieszone cząstki, po czym obserwuje się rozproszenie światła słonecznego. Tak więc, jak wspomniano powyżej, światło słoneczne składa się z siedmiu podstawowych kolorów. Każdy kolor, podobnie jak fala elektromagnetyczna, ma swoją długość i zdolność do rozpraszania się w atmosferze. Podstawowe kolory widma są uporządkowane w skali od czerwieni do fioletu. Kolor czerwony ma najmniejszą zdolność do rozpraszania (a tym samym absorpcji) w atmosferze. Dzięki zjawisku dyspersji wszystkie kolory następujące po czerwieni na skali są rozpraszane przez składniki zawiesiny aerozolowej i przez nie absorbowane. Obserwator widzi tylko kolor czerwony. Oznacza to, że im grubsza warstwa powietrza atmosferycznego, im większa gęstość zawiesiny, tym więcej promieni widma zostanie rozproszonych i pochłoniętych. Dobrze znane zjawisko naturalne: po potężnej erupcji wulkanu Krakatoa w 1883 roku przez kilka lat obserwowano niezwykle jasne, czerwone zachody słońca w różnych miejscach planety. Wyjaśnia to silne uwolnienie pyłu wulkanicznego do atmosfery podczas erupcji.

Myślę, że na tym moje badania się nie zakończą. Nadal mam pytania. Chcę wiedzieć:

Co się dzieje, gdy promienie świetlne przechodzą przez różne ciecze i roztwory;

Jak światło jest odbijane i pochłaniane.

Po ukończeniu tej pracy przekonałem się, jak wiele niesamowitego i przydatnego w praktycznych działaniach może zawierać zjawisko załamania światła. To pozwoliło mi zrozumieć, dlaczego zachód słońca jest czerwony.

Literatura

1. Fizyka. Chemia. 5-6 klas Podręcznik. M.: Drop, 2009, s.106

2. Zjawiska stali damasceńskiej w przyrodzie. M.: Edukacja, 1974, 143 s.

3. „Kto tworzy tęczę?” – Kwant 1988, nr 6, s. 46.

4. Wykłady z optyki. Tarasow w przyrodzie. – M.: Edukacja, 1988

Zasoby internetowe:

1. http://potomia. ru/ Dlaczego niebo jest niebieskie?

2. http://www. voprosy-kak-i-pochemu. ru Dlaczego niebo jest niebieskie?

3. http://doświadczenie. ru/kategoria/edukacja/