Від червоного до фіолетового, які є основними кольорами діапазону. Колір, видимий окомпояснюється довжиною світлової хвилі. Відповідно, червоний колір дає найдовшу світлову, а фіолетовий – найкоротшу.

Під час заходу сонця людина може спостерігати диск, що швидко наближається до лінії горизонту. При цьому сонячне світлопроходить через дедалі більшу товщу. Чим більша довжина світлової хвилі, тим менше вона схильна до поглинання атмосферним шаром і присутніми в ньому аерозольними суспензією. Що пояснити цей феномен, потрібно розглянути фізичні властивості синього та червоного кольорів, звичних відтінків піднебіння.

Коли сонце перебуває у зеніті, спостерігач може сказати, що небо синє. Це пов'язано з відмінностями в оптичних властивостях синього та червоного кольорів, а саме здібностей до розсіювання та поглинання. Синій колір поглинається сильніше червоного, проте його здатність до розсіювання набагато вища (вчетверо) аналогічної здатності червоного кольору. Відношення довжини хвилі до інтенсивності світла – доведена фізична закономірність, що має назву «Релеївський закон синього неба».

Коли сонце знаходиться високо, шар атмосфери і суспензій, що відокремлює небо від очей спостерігача, відносно невеликий, коротка хвиля синього кольору не поглинається повністю, а висока здатність до розсіювання «заглушує» інші кольори. Тож вдень небо здається блакитним.

Коли настає час заходу сонця, сонце починає стрімко опускатися до лінії істинного горизонту, і шар атмосфери різко збільшується. Після певного часу шар стає настільки щільним, що синій колір практично повністю поглинається, а червоний колір завдяки високій стійкості до поглинання виходить на перший план.

Таким чином, на заході сонця небо і саме світило бачиться людському оку в різних відтінках червоного, від помаранчевого до яскраво-червоного. Слід зазначити, що на сході сонця спостерігається те саме і з тих самих причин.

Приємно дивитися в сліпуче блакитне небо або насолоджуватися багряним заходом сонця. Багато людей із задоволенням милуються красою навколишнього світу, але далеко не всі розуміють природу того, що вони спостерігають. Зокрема, їм важко дати відповідь на запитання, чому небо блакитне, а захід сонця червоний.

Сонце випромінює чисте біле світло. Начебто й небо має бути білим, але воно бачиться яскраво-блакитним. Чому так відбувається?

Вчені кілька століть було неможливо пояснити блакитний колір неба. Зі шкільного курсу фізики все, що біле світло за допомогою призми можна розкласти на складові його кольору. Для них існує навіть проста фраза: «Кожен Мисливець Бажає Знати, Де Сидить Фазан». Початкові слів цієї фрази дозволяють запам'ятати порядок кольорів в: червоний, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.

Вчені припустили, що блакитний колір неба викликаний тим, що блакитна складова сонячного спектру найкраще досягає поверхні Землі, тоді як інші кольори поглинаються озоном або розсіяним в атмосфері пилом. Пояснення були досить цікавими, але вони не підтвердилися дослідами та розрахунками.

Спроби пояснити блакитний колір неба не припинялися, і в 1899 році лорд Релей висунув теорію, яка нарешті дала відповідь на це питання. З'ясувалося, що блакитний колір піднебіння викликаний властивостями молекул повітря. Якась кількість променів, що йдуть від Сонця, без перешкод досягає поверхні Землі, але основна їх частина поглинається молекулами повітря. Поглинаючи фотони, молекули повітря заряджаються (збуджуються) і вже випромінюють фотони. Але ці фотони мають іншу довжину хвилі, причому серед них переважають фотони, що дають блакитний колір. Саме тому небо виглядає блакитним: чим сонячніший коштує день і чим менше хмарності, тим більш насиченим стає цей блакитний колір неба.

Але якщо небо блакитне, то чому під час заходу сонця воно забарвлюється в багряні тони? Причина цього дуже проста. Червона складова сонячного спектра набагато гірше поглинається молекулами повітря, ніж інші кольори. Вдень сонячні промені входять в атмосферу Землі під кутом, що безпосередньо залежить від широти, на якій знаходиться спостерігач. На екваторі цей кут буде близьким до прямого, ближче до полюсів він зменшуватиметься. У міру руху Сонця шар повітря, який треба пройти світловим променям, до того як досягти ока спостерігача, збільшується - адже Сонце вже не над головою, а хилиться до горизонту. Товстий шар повітря поглинає основну частину сонячних променів, але червоні промені досягають спостерігача майже без втрат. Саме тому захід сонця виглядає червоним.

26 квітня 2012 року в небі над Москвою з'явилися дивні зелені хмари. Нез'ясовне явище стривожило жителів столиці і схвилювало російський інтернет. Було висловлено припущення, що на одному з підприємств сталася аварія, яка супроводжувалася викидом у повітря шкідливих для здоров'я хімічних речовин. На щастя, інформація не підтвердилась.

Інструкція

Головний санітарний лікар Російської Федерації Геннадій Онищенко заявив, що за офіційними даними на хімічних заводах Підмосков'я та прилеглих регіонів аварій не було. Тим часом, у деяких районах Москви люди справді відчули себе гірше. Алергіки та астматики зрозуміли причину цього аномального явища.

Після затяжної зими на початку квітня різке потепління, що викликало стрімкий схід снігового покриву, раннє розпускання листя на деревах і цвітіння відразу кількох їх видів: берези, вільхи,

Ми всі звикли, що колір неба – характеристика непостійна. Туман, хмари, доба — все впливає на забарвлення купола над головою. Щоденна її зміна не займає уми більшості дорослих, чого не можна сказати про дітей. Вони постійно цікавляться тим, чому небо блакитне з погляду фізики або що забарвлює захід сонця в червоний. Спробуємо розібратися в цих найпростіших питаннях.

Мінлива

Почати варто з відповіді на питання про те, що, власне, небо є. У стародавньому світі воно бачилося справді як купол, що накриває Землю. Сьогодні, однак, навряд чи хтось не знає, що на яку б висоту не піднявся цікавий дослідник, досягти цього купола він не зможе. Небо - це не річ, а, швидше, панорама, що відкривається при погляді з поверхні планети, якась видимість, зіткана зі світла. Причому, якщо спостерігати з різних точок, воно може виглядати інакше. Так, з того, що піднялося над хмарами, відкривається зовсім інший вигляд, ніж із землі в цей час.

Ясне небо — блакитне, але варто набігти хмарам — і воно стає сірим, свинцевим чи брудно-білим. Нічне небо – чорне, іноді на ньому можна помітити рудуваті ділянки. Це відсвіт штучного освітлення міста. Причина всіх подібних змін - світло та його взаємодія з повітрям та частинками різних речовин у ньому.

Природа кольору

Для того щоб відповісти на питання про те, чому небо блакитне з погляду фізики, потрібно згадати про те, що є кольором. Це хвиля певної довжини. Світло, що йде від Сонця до Землі, бачиться як біле. Ще з експериментів Ньютона відомо, що являє собою пучок із семи променів: червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього та фіолетового. Кольори відрізняються довжиною хвилі. Червоно-жовтогарячий спектр включає хвилі, найбільш значні за цим параметром. Частини спектру характеризуються короткою довжиною хвилі. Розкладання світла на спектр відбувається при зіткненні його з молекулами різних речовин, причому частина хвиль може бути поглинена, а частина — розсіяна.

Дослідження причини

Багато вчених намагалися пояснити, чому небо блакитне, з погляду фізики. Усі дослідники прагнули виявити явище чи процес, що у атмосфері планети розсіює світло в такий спосіб, що у результаті до нас доходить лише блакитний. Першими кандидатами на роль таких частинок були і води. Вважалося, що саме вони поглинають червоне світло та пропускають блакитне, а в результаті ми бачимо небо синього кольору. Підрахунки, що послідували, проте, показали, що тієї кількості озону, кристалів льоду і молекул водяної пари, яка є в атмосфері, недостатньо для надання небу блакитного кольору.

Причина у забрудненні

На наступному етапі досліджень Джоном Тіндаллом було висловлено припущення, що роль часток, що шукаються, грає пил. Синє світло має найбільшу стійкість до розсіювання, а тому здатне пройти крізь усі шари пилу та інших завислих частинок. Тіндал провів експеримент, який підтвердив його припущення. Він створив в умовах лабораторії модель смогу та висвітлив її яскравим білим світлом. Зміг набув блакитного відтінку. Вчений зробив однозначний висновок зі свого дослідження: колір неба визначається частинками пилу, тобто якби повітря Землі було чистим, то над головами людей світилися не блакитні, а білі небеса.

Дослідження лорда

Остаточну точку в питанні про те, чому небо блакитне (з погляду фізики) поставив англійський учений, лорд Д. Релей. Він довів, що не пил чи зміг забарвлює простір над головою у звичний для нас відтінок. Справа в самому повітрі. Молекули газу поглинають велику і насамперед найдовші хвилі, еквівалентні червоному. Синій при цьому розсіюється. Саме так і сьогодні пояснюється те, якого кольору небо ми бачимо у ясну погоду.

Уважні помітять, що, слідуючи логіці вчених, купол над головою має бути фіолетовим, оскільки саме цей колір має найкоротшу довжину хвилі у видимому діапазоні. Однак це не помилка: частка фіолетового в спектрі значно менша, ніж синього, та й очі людини чутливіші саме до останнього. По суті, видимий нами блакитний результат змішання синього з фіолетовим і деякими іншими кольорами.

Захід сонця та хмари

Всі знають, що в різний часдіб можна побачити різний колір піднебіння. Фото найкрасивіших заходів сонця над морем чи озером — чудова ілюстрація цього. Різні відтінки червоного та жовтого у поєднанні з блакитним та темно-синім роблять подібне видовище незабутнім. А пояснюється воно тим самим розсіюванням світла. Справа в тому, що під час заходу сонця і світанку сонячним променям доводиться долати набагато більший шлях крізь атмосферу, ніж у розпал дня. При цьому світло синьо-зеленої частини спектру розсіюється в різні боки та хмари, розташовані біля лінії горизонту, стають забарвленими у відтінки червоного.

Коли небо закривають хмари, картина змінюється. не в змозі подолати щільний шар, і більшість їх просто не досягає землі. Промені, що зуміли пройти крізь хмари, зустрічаються з водними краплями дощу та хмар, які знову спотворюють світло. В результаті всіх цих перетворень до землі доходить біле світло, якщо хмари невеликі за розміром, і сірий, коли небо закривають значні хмари, які вдруге поглинають частину променів.

Інші небеса

Цікаво, що на інших планетах Сонячна системапри погляді з поверхні можна побачити небо, дуже відмінне від земного. На космічних об'єктах, обділених атмосферою, сонячне проміння вільно досягає поверхні. В результаті небо тут чорне, без будь-якого відтінку. Таку картину можна побачити на Місяці, Меркурії та Плутоні.

Марсіанське небо має червоно-жовтогарячий відтінок. Причина цього у пилу, якої насичена атмосфера планети. Вона забарвлена ​​в різні відтінки червоного та помаранчевого. Коли Сонце піднімається над горизонтом, марсіанське небо стає рожево-червоним, при цьому ділянка його, що безпосередньо оточує диск світила, бачиться блакитним або навіть фіолетовим.

Небо над Сатурном того самого кольору, як на Землі. Над Ураном простягаються аквамаринові небеса. Причина криється в метановій серпанку, розташованій у верхніх планетах.

Венеру від очей дослідників приховує щільний шар хмар. Він же не дозволяє дійти до поверхні планети променям синьо-зеленого спектру, тому небо тут жовто-жовтогаряче з сірою смужкою вздовж горизонту.

Дослідження денного простору над головою розкриває не менше чудес, аніж вивчення зоряного неба. Розуміння процесів, що протікають у хмарах і за ними, допомагає зрозуміти причину досить звичних для обивателя речей, які, проте, пояснити з ходу може далеко не кожен.

"Тату, мам, а чому небо блакитне?" – скільки разів батьки та старше покоління гасили, почувши подібне запитання від маленької дитини.

Здається, люди з вищою освітою знають практично все, однак такий інтерес дітей часто ставить у глухий кут. Можливо, фізик з легкістю знайде пояснення, яке б задовольняло малюка.

Проте «середньостатистичні» батьки не знають, що відповісти дитині. Потрібно розібратися, яке пояснення підійде дітям, а яке дорослій людині.

Щоб зрозуміти блакитність піднебіння, необхідно згадати шкільний курс фізики. Кольори відрізняються здатністю до розсіювання (через довжину хвилі) у газовій оболонці, що оточує Землю. Так, червоний колір має низьку здатність, тому його і застосовують, наприклад, як зовнішній бортовий освітлення літаків.

Таким чином, ті кольори, які мають підвищену здатність до розсіювання в повітрі, активно застосовують для маскування будь-яких об'єктів від повітряних і наземних противників. Зазвичай це сині та фіолетові частини спектру.

Розглянемо розсіювання з прикладу заходу сонця. Оскільки червоний колір відрізняється невисокою здатністю, що розсіює, догляд сонця супроводжується багрянцем, червоними сполохами та іншими відтінками червоного. З чим це пов'язано? Розглянемо по порядку.

Міркуємо далі. Блакитне та синє «відділення» спектру знаходиться між зеленими та фіолетовими кольорами. Всі ці відтінки відрізняються високою здатністю, що розсіює. А максимальне розсіювання певного відтінку у конкретній середовищі і забарвлює їх у цей колір.

Тепер потрібно пояснити наступний факт: якщо фіолетовий відтінок краще розсіюється у повітрі, чому небо блакитне, а, наприклад, не фіолетове. Пояснюється цей феномен тим, що органи зору людини за рівної яскравості «воліють» саме блакитні відтінки, а чи не фіалковий чи зелений.

Хто розмальовує небо?

Як же відповісти дитині, яка захоплено дивиться на батька і чекає зрозумілої і чіткої відповіді. Відхід батька від питання може образити малюка або зневірити його у «всемогутності» мами чи тата. Які можуть бути варіанти пояснень?

Відповідь № 1. Як у дзеркалі

Дитині в 2-3 роки вкрай непросто розповісти про спектри, довжину хвиль та інші фізичні премудрості. Але відмахуватися не потрібно, краще дати максимальне просте пояснення, задовольнивши природну цікавість, притаманну крихітній дитині.

На Землі безліч водойм: є і річки, і озера, і моря (показуємо дитині карту). Коли на вулиці сонячно, вода відбивається, як у дзеркальці, на небесах. Ось чому небо таке ж блакитне, як і вода в озері. Можна показати дитині у дзеркалі будь-який блакитний предмет.

Для дітей раннього вікуподібне пояснення вважатимуться достатнім.

Відповідь № 2. Бризки у решете

Старшій дитині можна дати більш реалістичне пояснення. Розкажіть йому, що сонячний промінь включає сім відтінків: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій та фіолетовий. У цей момент покажіть рисунок веселки.

Усі промені проникають до Землі крізь щільний повітряний шар, начебто через чарівне решето. Кожен промінчик починає розбризкуватися на складові, але блакитний колір зберігається, оскільки є найбільш стійким.

Відповідь № 3. Небо – це целофан

Повітря поблизу нас здається прозорим, наче тонкий целофановий пакет, проте його справжній колір – блакитний. Особливо це видно, якщо подивитися на небеса. Запропонуйте дитині задерти голову і поясніть, що оскільки повітряний шар дуже щільний, то і набуває блакитнуватого відтінку.

Для більшого ефекту візьміть целофановий пакет і складіть його кілька разів, запропонувавши дитині подивитися, як вона змінила забарвлення та ступінь прозорості.

Відповідь № 4. Повітря – це маленькі частинки

Для дітей дошкільного вікупідійде наступне пояснення: повітряні маси – це «суміш» різноманітних рухомих частинок (газ, пил, сміття, водяні пари). Вони настільки малі, що розглянути їх можуть люди із спеціальним обладнанням – мікроскопами.

Сонячні ж промінчики включають сім відтінків. Проходячи через повітряні маси, промінь стикається з маленькими частинками, внаслідок чого всі кольори розпадаються. Оскільки блакитний відтінок – найстійкіший, його ми й розрізняємо в небі.

Відповідь № 5. Короткі промінчики

Сонце нас гріє своїми промінчиками, причому нам вони здаються жовтими, як у дитячих малюнках. Однак кожен промінь насправді нагадує яскраву веселку. А от навколишнє повітря включає безліч непомітних оку частинок.

Коли небесне світило відправляє на Землю промені, не всі їх потрапляють до місця призначення. Частина променів (яка синя) дуже коротка і не встигає потрапити на Землю, тому розчиняється в повітрі і стає світлішою. Небеса – те саме повітря, що тільки дуже високо.

Ось чому коли дитина піднімає голову, то бачить нагорі розчинені в повітрі сонячні промінчики. Саме тому небо стає блакитним.

Для дітей дуже важливо отримувати швидке пояснення, проте не завжди вдається згадати або придумати просту та доступну для розуміння відповідь. Уникнення розмови – звичайно, не самий кращий варіантрозвитку подій, проте краще все ж таки підготуватися.

Спробуйте пояснити дитині, що розповісте, проте зробите це трохи згодом. Обов'язково слід вказати точний час, інакше малюк подумає, що ви дурите його. Можна зробити таке:

1. Згадайте про планетарії, в яких експерти дуже цікаво пояснюють історію появи Землі, говорять про зоряне небо. Малюкові обов'язково припаде до душі ця захоплююча розповідь. І навіть якщо екскурсовод і не пояснить, звідки взялася блакитність неба, зате він дізнається багато нового і незвичайного.
2. Якщо немає можливості сходити в планетарій або питання залишилося без відповіді, у вас залишиться час на пошук у будь-яких джерелах, наприклад, у мережі. Тільки підбирайте пояснення, орієнтуючись на вік та рівень інтелектуального розвитку дітей. І не забудьте подякувати дитині, адже саме вона допомагає вам розвиватися.

Чому небо синє? Подібні питання турбують багатьох малюків-чому, які знайомляться з навколишнім світом. Добре, якщо сам батько знає, звідки береться синьова над головою. У цьому допоможуть наші варіанти відповідей.

Перед тим як розповісти свою версію, запропонуйте дитині поміркувати та висунути власну ідею.

У ясний сонячний день над нами небо виглядає яскраво-синім. Увечері захід сонця фарбує небосхил у червоні, рожеві та оранжеві кольори. То чому ж небо блакитне і що робить захід сонця червоним?

Якого кольору сонце?

Звичайно ж сонце жовте! Відповідають усі мешканці землі і з ними не погоджуватимуться мешканці Місяця.

З Землі Сонце здається жовтим. Але в космосі або на Місяці Сонце здавалося б нам білим. У космосі немає атмосфери, що розсіює сонячне світло.

На Землі частина коротких хвиль сонячного світла (блакитний та фіолетовий кольори) поглинаються розсіянням. Частина спектру, що залишилася, виглядають жовтим кольором.

І ще у космосі небо виглядає темним чи чорним замість блакитного. Це результат відсутності атмосфери, отже світло не розсіюється.

Але якщо спитати про колір сонця ввечері. Іноді відповідь буде сонце ЧЕРВОНЕ. Але чому?

Чому сонце на заході сонця червоне?

Коли Сонце рухається до заходу сонця, то сонячному світлу доводиться проходити більшу відстань в атмосфері, щоб досягти спостерігача. Менше прямого світла доходить до наших очей, і Сонце здається менш яскравим.

Оскільки сонячному світлу доводиться проходити великі відстані, відбувається більше розсіювання. Червона частина спектру сонячних променів краще проходить крізь повітря ніж синя. І ми бачимо червоне сонце. Чим нижче Сонце опускається до горизонту, чим більше повітряна «лупа», через яку ми його бачимо, і тим воно червоніше.

З цієї ж причини Сонце здається нам значно більшим у діаметрі, ніж днем: повітряний шар відіграє роль збільшувального скла для земного спостерігача.

Небо навколо заходу сонця може бути пофарбовано в різні кольори. Найбільш красивим небо буває тоді, коли повітря містить безліч маленьких частинок пилу чи води. Ці частки відбивають світло у всіх напрямках. У цьому випадку відбувається розсіяння більш коротких світлових хвиль. Спостерігач бачить світлові промені довших хвиль, і тому небо здається червоним, рожевим чи оранжевим.

Видимий світло є різновидом енергії, здатної переміщатися через простір. Світло від Сонця або лампи розжарювання здається білим, хоча насправді воно є сумішшю всіх кольорів. Основні кольори, з яких складений білий колір, це червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. Ці кольори безперервно переходять один до одного, тому крім основних кольорів є ще величезна кількість всіляких відтінків. Всі ці кольори та відтінки можна спостерігати на небі у вигляді веселки, що виникає в області підвищеної вологості.

Повітря, що заповнює все небо, є сумішшю дрібних молекул газу та невеликих твердих частинок, таких як пил.

Сонячні промені, надходячи з космосу, під впливом газів атмосфери починають розсіюватися, причому відбувається цей процес за Законом розсіювання Релея. У міру просування світла через атмосферу більшість довгих хвиль оптичного спектру проходить без змін. Тільки незначна частина червоного, помаранчевого та жовтого кольорів взаємодіє з повітрям, натикаючись на молекули та пил.

Коли світло стикається з молекулами газу, то може відбитися світло в різних напрямках. Деякі кольори, наприклад, червоний та помаранчевий, безпосередньо досягають спостерігача, безпосередньо проходячи через повітря. Але більшість синього світла перебивається від молекул повітря в усіх напрямках. Таким чином відбувається розсіювання синього світла по всьому небу, і воно здається блакитним.

Однак, багато коротших хвиль світла поглинаються молекулами газів. Після поглинання блакитний колір випромінюється у всіх напрямках. Він розсіюється всюди на небі. У якому б напрямку не подивитися, частина цього розсіяного синього світла досягає спостерігача. Так як синє світло видно всюди над головою, то й небо виглядає блакитним.

Якщо подивитися у бік горизонту, то небо матиме блідий відтінок. Це результат того, що світло проходить більшу відстань в атмосфері до спостерігача. Розсіяне світло знову розсіюється атмосферою і менше блакитного кольору досягає очей спостерігача. Тому колір неба біля горизонту здається блідішим або навіть здається зовсім білим.

Чому космос чорний?

У космічному просторі немає повітря. Так як там немає перешкод, від яких світло могло б відбиватися, то світло поширюється безпосередньо. Промені світла не розсіюються, і небо виглядає темним і чорним.

атмосфера.

Атмосфера - це суміш газів та інших речовин, що оточують Землю, у вигляді тонкої, переважно прозорої оболонки. Атмосфера утримується дома завдяки тяжінню Землі. Основними компонентами атмосфери є азот (78,09%), кисень (20,95%), аргон (0,93%) та діоксид вуглецю (0.03%). Також у атмосфері містяться у невеликих кількостях вода (у різних місцях її концентрація коливається від 0% до 4%), тверді частки, гази неон, гелій, метан, водень, криптон, озон і ксенон. Наука, що вивчає атмосферу, називається метеорологією.

Життя на Землі було б неможливим без наявності атмосфери, яка постачає кисень, необхідний нам для дихання. Крім того, атмосфера виконує й іншу важливу функцію – вона вирівнює температуру по всій планеті. Якби атмосфери не було, то в одних місцях планети могла б бути спека, а в інших місцях сильний холод, діапазон температур міг би коливатися від -170°C вночі до +120°C вдень. Так само атмосфера захищає нас від шкідливого випромінювання Сонця та космосу, поглинаючи та розсіюючи його.

Будова атмосфери

Атмосфера складається з різних шарів, поділ на ці шари відбувається за їх температурою, молекулярним складом та електричними властивостями. Ці шари немає яскраво виражених меж, вони сезонно змінюються, і навіть їх параметри змінюються різних широтах.

Гомосфера

• Нижні 100 км, включаючи Тропосферу, Стратосферу та Мезопаузу.
• становить 99% маси атмосфери.
• Молекули не поділяються за молекулярною вагою.
• Склад досить однорідний, крім деяких невеликих локальних аномалій. Однорідність підтримується постійним змішуванням, турбуленцією та турбулентною дифузією.
• Вода одна із двох компонентів, розподілених нерівномірно. Коли водяна пара піднімається вгору, вона охолоджується і конденсується, повертаючись потім на землю у вигляді опадів - снігу та дощу. Стратосфера сама собою дуже суха.
• Озон є іншою молекулою, розподіл якої нерівномірний. (Про озоновий шар у стратосфері читайте нижче.)

Гетеросфера

• Простягається вище гомосфери, включає в себе Термосферу і Екзосферу.
• Поділ молекул цього шару ґрунтується на їх молекулярних масах. Більш важкі молекули, такі як азот та кисень, концентруються в нижній частині шару. Більш легкі, гелій та водень, переважають у верхній частині гетеросфери.

Поділ атмосфери на шари залежно від своїх електричних властивостей.

Нейтральна атмосфера

• Нижче за 100 км.

Іоносфера

• Приблизно понад 100 км.
• Містить електрично заряджені частинки (іони), що виникають при поглинанні ультрафіолетового світла
• Ступінь іонізації змінюється із висотою.
• Різні шари відбивають довгі та короткі радіохвилі. Це дозволяє радіосигналам, що розповсюджуються по прямій, огинати сферичну поверхню землі.
• У цих атмосферних шарах відбуваються полярні сяйва.
• Магнітосферає верхньою частиною іоносфери, що тягнеться приблизно до висоти 70000 км, ця висота залежить від інтенсивності сонячного вітру. Магнітосфера захищає нас від заряджених частинок високих енергій сонячного вітру, утримуючи їх у магнітному полі Землі.

Поділ атмосфери на шари в залежності від їх температури

Висота верхнього кордону тропосферизалежить від сезонів та широти. Вона простягається від земної поверхні до висоти приблизно 16 км у екватора, і до висоти 9 км на Північному та Південному полюсах.

• Префікс «Тропо» означає зміни. Зміна параметрів тропосфери відбувається через погодні умови – наприклад, через переміщення атмосферних фронтів.
• Зі збільшенням висоти температура падає. Тепле повітря піднімається нагору, потім охолоджується і спускається назад на Землю. Цей процес називається конвекцією, він виникає внаслідок руху повітряних мас. Вітри у цьому шарі дмуть переважно вертикально.
• Цей шар містить більше молекул, ніж інші шари, разом узяті.

Стратосфера- тягнеться приблизно від висоти 11 км до 50 км.

• Має дуже тонкий прошарок повітря.
• Префікс "страто" відноситься до шарів або поділу на шари.
• Нижня частина Стратосфери є досить спокійною. Реактивні літаки часто літають у нижній частині Стратосфери для того, щоб обійти погану погоду у Тропосфері.
• У верхній частині Стратосфери дмуть сильні вітри, відомі як висотні струменеві течії. Вони дмуть горизонтально зі швидкостями до 480 км/год.
• Стратосфера містить озоновий шар, розташований на висоті приблизно 12 до 50 км (залежно від широти). Хоча концентрація озону в цьому шарі всього 8 мл/м 3 він дуже ефективно поглинає шкідливі ультрафіолетові промені сонця, тим самим захищаючи життя на землі. Молекула озону складається із трьох атомів кисню. Молекули кисню, якими ми дихаємо, містять два атоми кисню.
• Стратосфера дуже холодна, її температура становить приблизно -55 ° C в нижній частині і збільшується з висотою. Збільшення температури пов'язане з поглинанням ультрафіолетових променів киснем та озоном.

Мезосфера- простягається до висот приблизно 100 км.

Муніципальна бюджетна загальноосвітня установа

«Кисловська ЗОШ» Томського району

Дослідницька робота

Тема: «Чому захід сонця червоний…»

(Дисперсія світла)

Роботу виконала: ,

учениця 5А класу

Керівник;

вчитель хімії

1. Вступ ………………………………………………… 3

2. Основна частина…………………………………………… 4

3. Що таке світло…………………………………………….. 4

Предмет вивчення- Захід сонця і небо.

Гіпотези дослідження:

У сонця є промені, які фарбують небо у різні кольори;

Червоний колір можна отримати у лабораторних умовах.

Актуальність моєї теми полягає в тому, що вона буде цікава і корисна для слухачів тому, що дуже багато людей, дивляться на ясне блакитне небо, милуються ним, і мало хто знає, чому ж воно таке блакитне, вдень, а на заході сонця червоне і що надає йому такий колір.

2. Основна частина

На перший погляд, це питання здається простим, але насправді воно торкається глибоких аспектів заломлення світла в атмосфері. Перш ніж зрозуміти відповідь на це питання, необхідно мати уявлення про те, що таке світло.

Що таке світло?

Сонячне світло – це енергія. Тепло сонячних променів, сфокусованих лінзою, перетворюється на вогонь. Світло і тепло відбиваються білими поверхнями та поглинаються чорними. Ось чому білий одяг холодніший за чорний.

Яка ж природа світла? Першим, хто спробував серйозно зайнятися вивченням світла, був Ісаак Ньютон. Він вважав, що світло складається з частинок корпускул, які на кшталт куль вистрілюються. Але деякі характеристики світла не могли бути зрозумілі цією теорією.

Інший вчений Гюйгенс запропонував інше пояснення природи світла. Він розробив «хвильову» теорію світла. Він вважав, що світло утворює імпульси, або хвилі, на кшталт того, як камінь, кинутий у ставок, створює хвилі.

Яких поглядів сьогодні дотримуються вчені про походження світла? В даний час вважається, що світлові хвилі мають характерні особливості і частинок і хвиль одночасно. Проводяться досліди, що підтверджують обидві теорії.

Світло складається з фотонів - невагомих частинок, що не мають маси, подорожують зі швидкістю близько 300 000 км/с і мають хвильові властивості. Частота хвильових коливань світла визначає його колір. Крім того, чим вища частота коливань, тим коротша довжина хвилі. Кожен колір має свою частоту коливань і довжину хвилі. Біле сонячне світло складається з багатьох кольорів, які можна побачити, переломивши його через скляну призму.

1. Призма розкладає світло.

2. Білий світ- Складний.

Якщо уважно придивитися до проходження світла через трикутну призму, можна побачити, що розкладання білого світла починається відразу ж, як тільки світло переходить з повітря в скло. Замість скла можна взяти інші прозорі для світла матеріали.

Чудово, що цей досвід пережив століття і його методика без істотних змін використовується в лабораторіях досі.

dispersio (Лат.) - Розсіювання, розвіювання - дисперсія

Ньютон по дисперсії.

Явище дисперсії світла першим почав вивчати І. Ньютон і вважається одним із найважливіших його наукових заслуг. Недарма на його надгробному пам'ятнику, поставленому в 1731 році і прикрашеному фігурами юнаків, які тримають в руках емблеми його найголовніших відкриттів, одна фігура тримає призму, а в написі на пам'ятнику є слова: «Він досліджував відмінність світлових променів і різні властивості, що з'являються при цьому, чого раніше ніхто не підозрював». Останнє твердження не зовсім точне. Дисперсія була відома і раніше, але докладно вона не вивчалася. Займаючись удосконаленням телескопів, Ньютон звернув увагу, що зображення, дане об'єктивом, з обох боків пофарбовано. Досліджуючи пофарбовані під час заломлення краю, Ньютон зробив свої відкриття в області оптики.

Спектр видимого випромінювання

При розкладанні променя білого кольоруу призмі утворюється спектр, у якому випромінювання різних довжинхвиль переломлюються під різним кутом. Кольори, що входять у спектр, тобто такі кольори, які можуть бути одержані світловими хвилями однієї довжини (або дуже вузьким діапазоном), називаються спектральними кольорами. Основні спектральні кольори (що мають власну назву), а також характеристики випромінювання цих кольорів представлені в таблиці:

З кожним "кольором" у спектрі треба зіставляти світлову хвилю певної довжини

Найпростіше уявлення про спектр можна отримати, дивлячись на веселку. Біле світло, заломлюючись у крапельках води, утворює веселку, тому що воно складається з безлічі променів усіх кольорів, а ті переломлюються по-різному: червоні – найслабше, сині та фіолетові – найсильніше. Астрономи досліджують спектри Сонця, зірок, планет, комет, оскільки спектрам можна багато дізнатися.

Азот . Світло червоного і блакитного кольору по-різному взаємодіють з киснем. Так як довжина хвилі блакитного кольору приблизно відповідає розміру атома кисню і через це блакитний Світло розсіюється киснем у різні боки, тоді як червоне світло спокійно проходить крізь атмосферний шар. людину з усіх боків уловлює розсіяне киснем блакитне світло, від чого небо нам здається блакитним.

Без атмосфери на Землі Сонце нам представлялося б яскравою білою зіркою, а небо було б чорним.

DIV_ADBLOCK569">

Детальніше про квіти заходу сонця. Саме через погану здатність до розсіювання червоногосвітла сонце на заході сонця переливається всіма відтінками цього кольору. І причина народної прикмети, Що говорить про майбутній негожний день, якому передує червоний захід сонця, цілком зрозуміла. Спробуємо міркувати логічно.
У момент, коли сонце знаходиться біля горизонту, його променям на шляху до нашого ока доводиться проходити шар атмосфери набагато товщі за звичайний. У звичайних умовах колір сонця при погляді на нього здається сліпучо-білим. Проходячи через товстий шар атмосфери, кольори, крім всіх відтінків червоного, сильно розсіюються або поглинаються атмосферою.
Відповідно, можна говорити про те, що сонце на горизонті буде тим. червоніше, Чим товстіший шар атмосфери лежить між ним і нашим оком, або чим неспокійніше і, відповідно, запилянішим буде цей самий шар атмосфери. Наші припущення виявляються вірними. Чим ближче сонце до горизонту, тим товстіший шар атмосфери, через який до нас прагне його світло, і, відповідно, червонішейого відтінки. Правильне також і таке твердження: чим червоніший захід сонця, тим ненастіннішим і вітрянішим виявиться наступний день.
Подальші логічні міркування допоможуть нам зрозуміти, чим обумовлений блакитнийколір неба – Стокове зображення Блакитний(те саме, що й синій) колір лежить у спектрі між зеленимі фіолетовим. Всі вони мають здатність до розсіювання в атмосфері. Розсіяння будь-якого кольору у певному середовищі призводить до фарбування середовища у цей колір.

Повітря прозоре і безбарвне, але в потужній товщі атмосфери в ясний день воно блакитного кольору, оскільки сонячні промені розсіюються в повітрі. Світло, або сонячні промені, - це електромагнітні хвилі, що поширюються. Фіолетові, сині та блакитні – промені з короткою довжиною хвилі. У ясний день вони інтенсивно розсіюються молекулами повітря і стають доступними оку, а у променів червоного та жовтого кольорів довжина хвилі майже вдвічі більша, тому вони розсіюються молекулами повітря значно менше. У хмарах та тумані міститься багато різних домішок, крапельок води, кристаликів льоду, тут промені всіх довжин хвиль розсіюються однаково сильно, тому хмари та туман білого кольору. На заході сонця небо часто забарвлюється в червоні і жовті кольори. Це відбувається тому, що ввечері Сонце стоїть низько над обрієм і сонячне проміння проходить дуже довгий шлях в атмосфері. Вони активно розсіюються, тепер нашому погляду стають доступні червоні та жовті промені.

Різні кольори неба.

Небо не завжди буває синього кольору. Наприклад, уночі, коли сонце не надсилає промені, ми бачимо небо не блакитним, атмосфера здається прозорою. І крізь прозоре повітря людина може бачити планети, зірки. А вдень блакитний колір знову ховає від наших очей космічні тіла.

Колір неба буває червоним - на заході сонця, в похмуру погоду білим або сірим.

Сприйняття кольору

Сприйняття кольору людиною пов'язані з великими емоціями. Найбільш сприятливий вплив мають зелений і жовті кольори: вони загострюють зір, прискорюють реакції, загострюють слух. Зелений колір допомагає швидко зняти болючі відчуття. Червоний колір збуджує, це колір підйому, перемоги. Тривала дія червоного кольору створює втому.

Незвичайні явища

https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="Полярне сяйво" align="left" width="140" height="217 src=">!} Полярні сяйва З найдавніших часів люди захоплювалися величною картиною полярних сяйв і запитували їх походження. Одна з найбільш ранніх згадок про полярні сяйва зустрічається у Арістотеля. У його "Метеорологіці", написаній 2300 років тому, можна прочитати: "Іноді в ясні ночі спостерігається на небі безліч явищ - зяяння, провали, криваво-червоне забарвлення...

Здається, ніби палає полум'я”.

Що зибе ясний уночі промінь?

Що тонке полум'я в твердиню вражає?

Як блискавка без грізних хмар

Прагне від землі в зеніт?

Як можливо, щоб мерзла куля

Серед зими народжувала пожежа?

Що таке полярне сяйво? Як воно утворюється?

Відповідь. Полярне сяйво - це люмінесцентне світіння, що виникає в результаті взаємодії заряджених частинок (електронів і протонів), що летять від Сонця, з атомами і молекулами земної атмосфери. Поява цих заряджених частинок у певних районах атмосфери і певних висотах є результат взаємодії сонячного вітру з магнітним полем Землі.

DIV_ADBLOCK571">

10. Головне, що тепер я знаю, чому небо забарвлене у червоний колір на заході сонця. Частково підтвердилася моя гіпотеза, у сонця є промені, які забарвлюють небо в такий колір.

11. Вивчаючи обрану мною тему, навчилася працювати з літературними джерелами, збирати інформацію, аналізувати отримані дані.

3.Висновок

В своїй дослідницької роботия дізналася - Чому захід сонця червоний?

На перший погляд, моє питання здавалося простим. Але вже на початку дослідження я зрозуміла, що це негаразд.

Весь секрет опинився у нашій атмосфері. Сонячне проміння має пройти через величезний шар повітря, перш ніж потрапити на землю. Людським оком колір сонця у зеніті сприймається як білий. Насправді спектр сонячного світла складається з семи основних кольорів (колір спектру) та їх відтіків. Будь-який колір є електромагнітною хвилею заданої довжини, що сприймається людським оком. На якість спектрального розсіювання впливатиме товщина шару атмосферного повітря, що знаходиться між очима та об'єктом. випромінюючим світло(Сонцем). Повітря наповнене невидимими оку аерозольними розсіяннями пилу і вологи, ось вони є основною причиною розкладання сонячного кольору (дисперсії). У положенні зеніту падіння сонячного променя на аерозольні складові повітря відбувається майже під прямим кутом, їхній шар між очима спостерігача і сонцем незначний. Чим нижче сонце опускається до лінії горизонту, тим більше збільшується товщина шару атмосферного повітря та кількість аерозольної суспензії в ньому. Сонячні промені щодо спостерігача змінюють кут падіння на частинки суспензії, тоді і спостерігається дисперсія сонячного світла. Отже, як говорилося вище, сонячне світло складається із семи основних кольорів. Кожен колір як електромагнітна хвиля має свою довжину і здатність до розсіювання в атмосфері. Основні кольори спектра розташовуються в шкалі по порядку, від червоного до фіолетового. Найменшою здатністю до розсіювання (отже поглинання) в атмосфері має червоний колір. При явищі дисперсії всі кольори, які в шкалі йдуть за червоним, розсіюються складовими аерозольної суспензії і поглинаються ними. Спостерігачеві видно лише червоний колір. Значить, чим товстіший шар атмосферного повітря, чим вище щільність суспензії, тим більше променів спектра будуть розсіяні та поглинені. Відоме природне явище: після потужного виверження вулкана Кракатау в 1883 році, в різних місцях планети, протягом декількох років, спостерігалися надзвичайно яскраві червоні заходи сонця. Це потужним викидом вулканічного пилу в атмосферу при виверженні.

Думаю, що на цьому моє дослідження не закінчиться. Я ще маю запитання. Хочу знати:

Що відбувається при проходженні променів світла через різні рідини, розчини;

Як відбувається відображення та поглинання світла.

Виконавши цю роботу, я переконалася, як багато дивовижного та корисного для практичної діяльності може полягати у явищі заломлення світла. Саме воно дозволило мені зрозуміти, чому захід сонця червоний.

Література

1. , Фізика. Хімія. 5-6 кл. Підручник М: Дрофа, 2009, стор.106

2. Булат явища у природі. М.: Просвітництво, 1974 р., 143 з.

3. «Хто творить веселку?» - Квант 1988 р., № 6, стор.46.

4. Лекції з оптики. Тарасов у природі. - М.: Просвітництво, 1988г

Інтернет ресурси:

1. http://potomy. jw.org uk/ Чому колір у неба блакитний?

2. http://www. voprosy-kak-i-pochemu. jw.org uk Чому небо блакитне?

3. http://expirience. ru/category/obrazovanie/