Γιατί βλέπουμε γαλάζιο ουρανό; Γιατί ο ουρανός είναι μπλε και το ηλιοβασίλεμα κόκκινο; Τι είναι ατμόσφαιρα
Παρά την επιστημονική πρόοδο και την ελεύθερη πρόσβαση σε πολλές πηγές πληροφοριών, είναι σπάνιο ένα άτομο να μπορεί να απαντήσει σωστά στην ερώτηση γιατί ο ουρανός είναι μπλε.
Γιατί ο ουρανός είναι μπλε ή μπλε κατά τη διάρκεια της ημέρας;
Το λευκό φως - που είναι αυτό που εκπέμπει ο Ήλιος - αποτελείται από επτά μέρη του χρωματικού φάσματος: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και βιολετί. Η μικρή ομοιοκαταληξία που είναι γνωστή από το σχολείο - "Κάθε κυνηγός θέλει να ξέρει πού κάθεται ο φασιανός" - καθορίζει με ακρίβεια τα χρώματα αυτού του φάσματος από τα αρχικά γράμματα κάθε λέξης. Κάθε χρώμα έχει το δικό του μήκος κύματος φωτός: το κόκκινο είναι το μεγαλύτερο και το βιολετί το μικρότερο.
Ο οικείος σε εμάς ουρανός (ατμόσφαιρα) αποτελείται από στερεά μικροσωματίδια, μικροσκοπικές σταγόνες νερού και μόρια αερίου. Για πολύ καιρό, υπήρχαν αρκετές λανθασμένες υποθέσεις που προσπαθούσαν να εξηγήσουν γιατί ο ουρανός είναι μπλε:
- η ατμόσφαιρα, που αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια νερού και μόρια διαφόρων αερίων, επιτρέπει στις ακτίνες του μπλε φάσματος να περάσουν καλά και δεν επιτρέπει στις ακτίνες του κόκκινου φάσματος να αγγίξουν τη Γη.
- Μικρά στερεά σωματίδια - όπως η σκόνη - που αιωρούνται στον αέρα διασκορπίζουν το λιγότερο μπλε και ιώδη μήκη κύματος και γι' αυτό καταφέρνουν να φτάσουν στην επιφάνεια της Γης, σε αντίθεση με άλλα χρώματα του φάσματος.
Αυτές οι υποθέσεις υποστηρίχθηκαν από πολλούς διάσημους επιστήμονες, αλλά η έρευνα του Άγγλου φυσικού John Rayleigh έδειξε ότι τα στερεά σωματίδια δεν είναι η κύρια αιτία της σκέδασης του φωτός. Είναι τα μόρια των αερίων στην ατμόσφαιρα που διαχωρίζουν το φως σε έγχρωμα συστατικά. Μια λευκή ακτίνα ηλιακού φωτός, που συγκρούεται με ένα σωματίδιο αερίου στον ουρανό, διασκορπίζεται (σκορπίζει) σε διαφορετικές κατευθύνσεις.
Όταν συγκρούεται με ένα μόριο αερίου, καθένα από τα επτά χρωματικά συστατικά του λευκού φωτός διασκορπίζεται. Ταυτόχρονα, το φως με μεγαλύτερα κύματα (το κόκκινο συστατικό του φάσματος, το οποίο περιλαμβάνει επίσης το πορτοκαλί και το κίτρινο) διασκορπίζεται λιγότερο καλά από το φως με μικρά κύματα (το μπλε συστατικό του φάσματος). Εξαιτίας αυτού, μετά τη διασπορά, παραμένουν στον αέρα οκτώ φορές περισσότερα μπλε χρώματα από το κόκκινο.
Αν και το βιολετί έχει το μικρότερο μήκος κύματος, ο ουρανός εξακολουθεί να φαίνεται μπλε λόγω του μείγματος βιολετί και πράσινων κυμάτων. Επιπλέον, τα μάτια μας αντιλαμβάνονται καλύτερα το μπλε χρώμα από το βιολετί, δεδομένης της ίδιας φωτεινότητας και των δύο. Είναι αυτά τα γεγονότα που καθορίζουν το χρωματικό σχέδιο του ουρανού: η ατμόσφαιρα είναι κυριολεκτικά γεμάτη με ακτίνες μπλε-μπλε χρώματος.
Γιατί τότε το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο;
Ωστόσο, ο ουρανός δεν είναι πάντα μπλε. Φυσικά προκύπτει το ερώτημα: αν βλέπουμε γαλάζιους ουρανούς όλη μέρα, γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο; Ανακαλύψαμε παραπάνω ότι το κόκκινο χρώμα διασκορπίζεται λιγότερο από τα μόρια του αερίου. Κατά τη δύση του ηλίου, ο Ήλιος πλησιάζει τον ορίζοντα και η ακτίνα του ήλιου κατευθύνεται προς την επιφάνεια της Γης όχι κατακόρυφα, όπως κατά τη διάρκεια της ημέρας, αλλά υπό γωνία.
Επομένως, η διαδρομή που διανύει μέσα από την ατμόσφαιρα είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή που διανύει κατά τη διάρκεια της ημέρας όταν ο Ήλιος είναι ψηλά. Εξαιτίας αυτού, το μπλε-μπλε φάσμα απορροφάται σε ένα παχύ στρώμα της ατμόσφαιρας, χωρίς να φτάνει στη Γη. Και μακρύτερα φωτεινά κύματα του κόκκινου-κίτρινου φάσματος φτάνουν στην επιφάνεια της Γης, χρωματίζοντας τον ουρανό και τα σύννεφα με τα κόκκινα και κίτρινα χρώματα που είναι χαρακτηριστικά του ηλιοβασιλέματος.
Γιατί τα σύννεφα είναι λευκά;
Ας αγγίξουμε το θέμα των σύννεφων. Γιατί υπάρχουν λευκά σύννεφα στον γαλάζιο ουρανό; Αρχικά, ας θυμηθούμε πώς σχηματίζονται. Ο υγρός αέρας που περιέχει αόρατο ατμό, που θερμαίνεται στην επιφάνεια της γης, ανεβαίνει και διαστέλλεται λόγω του γεγονότος ότι η πίεση του αέρα είναι μικρότερη στην κορυφή. Καθώς ο αέρας διαστέλλεται, ψύχεται. Όταν οι υδρατμοί φτάσουν σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, συμπυκνώνονται γύρω από την ατμοσφαιρική σκόνη και άλλα αιωρούμενα στερεά, με αποτέλεσμα μικροσκοπικά σταγονίδια νερού που συνενώνονται για να σχηματίσουν ένα σύννεφο.
Παρά το σχετικά μικρό τους μέγεθος, τα σωματίδια του νερού είναι πολύ μεγαλύτερα από τα μόρια του αερίου. Και αν, όταν συναντούν μόρια αέρα, οι ακτίνες του ήλιου διασκορπίζονται, τότε όταν συναντούν σταγονίδια νερού, το φως αντανακλάται από αυτά. Σε αυτή την περίπτωση, η αρχικά λευκή ακτίνα του ηλιακού φωτός δεν αλλάζει το χρώμα της και ταυτόχρονα «χρωματίζει» λευκά τα μόρια των νεφών.
Είναι γνωστό ότι γαλάζιος ουρανός- Αυτός είναι ο λόγος για την αλληλεπίδραση μεταξύ της στιβάδας του όζοντος και του ηλιακού φωτός. Τι ακριβώς συμβαίνει όμως από άποψη φυσικής και γιατί ο ουρανός είναι μπλε; Υπήρχαν αρκετές θεωρίες για αυτό. Όλοι τους τελικά επιβεβαιώνουν ότι ο βασικός λόγος είναι η ατμόσφαιρα. Αλλά και ο μηχανισμός της αλληλεπίδρασης εξηγείται.
Το κύριο γεγονός αφορά το φως του ήλιου. Είναι γνωστό ότι το φως του ήλιου είναι λευκό. Το λευκό χρώμα είναι το άθροισμα όλων των φασμάτων. Μπορεί να αποσυντεθεί σε ουράνιο τόξο (ή φάσματα) όταν διέρχεται από ένα μέσο διασποράς.
Με βάση αυτό το γεγονός, οι επιστήμονες έχουν προτείνει διάφορες θεωρίες.
Πρώτη θεωρίααπέδωσε το μπλε χρώμα στη διασπορά από σωματίδια στην ατμόσφαιρα. Θεωρήθηκε ότι μια μεγάλη ποσότητα μηχανικής σκόνης, σωματιδίων γύρης φυτών, υδρατμών και άλλα μικρά εγκλείσματα δρουν ως μέσο διασποράς. Ως αποτέλεσμα, μόνο το γαλαζωπό χρωματικό φάσμα φτάνει σε εμάς. Αλλά πώς μπορούμε τότε να εξηγήσουμε ότι το χρώμα του ουρανού δεν αλλάζει τον χειμώνα ή στο βορρά, όπου υπάρχουν λιγότερα τέτοια σωματίδια ή η φύση τους είναι διαφορετική; Η θεωρία απορρίφθηκε γρήγορα.
Επόμενη θεωρίαυποθέτουμε ότι μια λευκή φωτεινή ροή διέρχεται από την ατμόσφαιρα, η οποία αποτελείται από σωματίδια. Όταν μια δέσμη φωτός διέρχεται από το πεδίο τους, τα σωματίδια διεγείρονται. Τα ενεργοποιημένα σωματίδια αρχίζουν να εκπέμπουν πρόσθετες ακτίνες. Αυτό είναι που κάνει το χρώμα του ήλιου γαλαζωπό. Το λευκό φως, εκτός από τη μηχανική σκέδαση και τη διασπορά του, ενεργοποιεί και τα ατμοσφαιρικά σωματίδια. Το φαινόμενο μοιάζει με φωταύγεια. Προς το παρόν αυτή η εξήγηση είναι .
Τελευταία θεωρίαη απλούστερη και αρκεί να εξηγηθεί η κύρια αιτία του φαινομένου. Η σημασία του μοιάζει πολύ με τις προηγούμενες θεωρίες. Ο αέρας είναι ικανός να διαχέει φως στα φάσματα. Αυτός είναι ο κύριος λόγος για τη μπλε λάμψη. Το φως με μικρό μήκος κύματος διασκορπίζεται πιο έντονα από το φως με μικρό μήκος κύματος. Εκείνοι. το μωβ χρώμα σκορπίζει περισσότερο από το κόκκινο. Αυτό το γεγονός εξηγεί την αλλαγή στο χρώμα του ουρανού κατά τη δύση του ηλίου. Αρκεί να αλλάξουμε τη γωνία του ήλιου. Αυτό συμβαίνει όταν η γη περιστρέφεται και το χρώμα του ουρανού αλλάζει σε πορτοκαλί-ροζ το ηλιοβασίλεμα. Όσο πιο ψηλά είναι ο ήλιος πάνω από τον ορίζοντα, τόσο πιο μπλε είναι το φως που θα δούμε. Ο λόγος για όλα είναι η ίδια διασπορά ή το φαινόμενο της αποσύνθεσης του φωτός σε φάσματα.
Εκτός από όλα αυτά, πρέπει να καταλάβετε ότι όλοι οι παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω δεν μπορούν να αποκλειστούν. Άλλωστε, το καθένα από αυτά συμβάλλει στη συνολική εικόνα. Για παράδειγμα, πριν από αρκετά χρόνια στη Μόσχα, ως αποτέλεσμα της άφθονης ανθοφορίας των φυτών την άνοιξη, σχηματίστηκε ένα πυκνό σύννεφο γύρης. Έβαψε τον ουρανό πράσινο. Αυτό είναι ένα αρκετά σπάνιο φαινόμενο, αλλά δείχνει ότι η απορριφθείσα θεωρία για τα μικροσωματίδια στον αέρα έχει επίσης θέση. Είναι αλήθεια ότι αυτή η θεωρία δεν είναι εξαντλητική.
Όταν ο άνεμος ρίχνει μια λευκή αφράτη διάφανη κάπα πάνω από τον όμορφο γαλάζιο ουρανό, οι άνθρωποι αρχίζουν να κοιτάζουν ψηλά όλο και πιο συχνά. Αν ταυτόχρονα φορέσει και ένα μεγάλο γκρι γούνινο παλτό με ασημένιες κλωστές βροχής, τότε οι γύρω του κρύβονται από αυτό κάτω από ομπρέλες. Αν το ντύσιμο είναι σκούρο μωβ, τότε όλοι κάθονται στο σπίτι και θέλουν να δουν τον ηλιόλουστο μπλε ουρανό.
Και μόνο όταν εμφανίζεται ο πολυαναμενόμενος ηλιόλουστος μπλε ουρανός, ο οποίος φορά ένα εκθαμβωτικό μπλε φόρεμα διακοσμημένο με χρυσές ακτίνες του ήλιου, οι άνθρωποι χαίρονται - και, χαμογελώντας, αφήνουν τα σπίτια τους εν αναμονή του καλού καιρού.
Το ερώτημα γιατί ο ουρανός είναι μπλε ανησυχούσε τα ανθρώπινα μυαλά από αμνημονεύτων χρόνων. Οι ελληνικοί θρύλοι βρήκαν την απάντησή τους. Ισχυρίστηκαν ότι αυτή την απόχρωση του έδωσε ο πιο αγνός κρύσταλλος βράχου.
Την εποχή του Λεονάρντο ντα Βίντσι και του Γκαίτε, αναζήτησαν επίσης μια απάντηση στο ερώτημα γιατί ο ουρανός είναι μπλε. Πίστευαν ότι το μπλε χρώμα του ουρανού αποκτάται με την ανάμειξη του φωτός με το σκοτάδι. Αλλά αργότερα αυτή η θεωρία διαψεύστηκε ως αβάσιμη, καθώς αποδείχθηκε ότι συνδυάζοντας αυτά τα χρώματα, μπορείτε να πάρετε μόνο τόνους του γκρι φάσματος, αλλά όχι χρώμα.
Μετά από λίγο καιρό, η απάντηση στο ερώτημα γιατί ο ουρανός είναι μπλε επιχείρησαν να εξηγηθεί τον 18ο αιώνα από τους Marriott, Bouguer και Euler. Πίστευαν ότι αυτό ήταν το φυσικό χρώμα των σωματιδίων που συνέθεταν τον αέρα. Αυτή η θεωρία ήταν δημοφιλής ακόμη και στις αρχές του επόμενου αιώνα, ειδικά όταν διαπιστώθηκε ότι το υγρό οξυγόνο είναι μπλε και το υγρό όζον μπλε.
Ο Saussure ήταν ο πρώτος που σκέφτηκε μια λίγο πολύ λογική ιδέα, ο οποίος πρότεινε ότι αν ο αέρας ήταν εντελώς καθαρός, χωρίς ακαθαρσίες, ο ουρανός θα αποδεικνυόταν μαύρος. Αλλά επειδή η ατμόσφαιρα περιέχει διάφορα στοιχεία (για παράδειγμα, σταγόνες ατμού ή νερού), αυτά, αντανακλώντας το χρώμα, δίνουν στον ουρανό την επιθυμητή σκιά.
Μετά από αυτό, οι επιστήμονες άρχισαν να πλησιάζουν όλο και πιο κοντά στην αλήθεια. Ο Arago ανακάλυψε την πόλωση, ένα από τα χαρακτηριστικά του διάσπαρτου φωτός που αναπηδά από τον ουρανό. Η φυσική σίγουρα βοήθησε τον επιστήμονα σε αυτή την ανακάλυψη. Αργότερα, άλλοι ερευνητές άρχισαν να αναζητούν την απάντηση. Ταυτόχρονα, το ερώτημα γιατί ο ουρανός είναι μπλε ήταν τόσο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες που διεξήχθη ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών πειραμάτων για να το ανακαλύψουν, τα οποία οδήγησαν στην ιδέα ότι ο κύριος λόγος για την εμφάνιση του μπλε χρώματος είναι ότι οι ακτίνες του Ήλιου μας είναι απλώς διάσπαρτες στην ατμόσφαιρα.
Εξήγηση
Ο πρώτος που δημιούργησε μια μαθηματικά βασισμένη απάντηση για τη σκέδαση του μοριακού φωτός ήταν ο Βρετανός ερευνητής Rayleigh. Υπέθεσε ότι το φως διασκορπίζεται όχι λόγω ακαθαρσιών στην ατμόσφαιρα, αλλά λόγω των ίδιων των μορίων του αέρα. Η θεωρία του αναπτύχθηκε - και αυτό είναι το συμπέρασμα στο οποίο κατέληξαν οι επιστήμονες.
Οι ακτίνες του ήλιου κατευθύνονται προς τη Γη μέσω της ατμόσφαιράς της (ένα παχύ στρώμα αέρα), το λεγόμενο περίβλημα αέρα του πλανήτη. Ο σκοτεινός ουρανός είναι εντελώς γεμάτος με αέρα, ο οποίος, παρά το γεγονός ότι είναι εντελώς διαφανής, δεν είναι κενός, αλλά αποτελείται από μόρια αερίου - άζωτο (78%) και οξυγόνο (21%), καθώς και σταγονίδια νερού, ατμό, κρυστάλλους πάγου και μικρά κομμάτια στερεού υλικού (για παράδειγμα, σωματίδια σκόνης, αιθάλης, τέφρας, ωκεάνιο αλάτι κ.λπ.).
Μερικές ακτίνες καταφέρνουν να περάσουν ελεύθερα μεταξύ των μορίων αερίου, παρακάμπτοντάς τα εντελώς, και ως εκ τούτου φτάνουν στην επιφάνεια του πλανήτη μας χωρίς αλλαγές, αλλά οι περισσότερες ακτίνες συγκρούονται με μόρια αερίου, τα οποία διεγείρονται, λαμβάνουν ενέργεια και απελευθερώνουν πολύχρωμες ακτίνες σε διαφορετικές κατευθύνσεις, εντελώς. χρωματίζοντας τον ουρανό, με αποτέλεσμα να βλέπουμε ηλιόλουστους γαλάζιους ουρανούς.
Το ίδιο το λευκό φως αποτελείται από όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου, τα οποία μπορούν συχνά να φανούν όταν αναλύεται στα συστατικά μέρη του. Συμβαίνει τα μόρια του αέρα να διασκορπίζουν περισσότερο τα μπλε και τα ιώδη χρώματα, καθώς είναι το μικρότερο τμήμα του φάσματος επειδή έχουν το μικρότερο μήκος κύματος.
Όταν τα μπλε και βιολετί χρώματα αναμειγνύονται στην ατμόσφαιρα με μια μικρή ποσότητα κόκκινου, κίτρινου και πράσινου, ο ουρανός αρχίζει να «λάμπει» μπλε.
Δεδομένου ότι η ατμόσφαιρα του πλανήτη μας δεν είναι ομοιογενής, αλλά μάλλον διαφορετική (κοντά στην επιφάνεια της Γης είναι πιο πυκνή από πάνω), έχει διαφορετική δομή και ιδιότητες, μπορούμε να παρατηρήσουμε μπλε αποχρώσεις. Πριν από τη δύση ή την ανατολή του ηλίου, όταν το μήκος των ακτίνων του ήλιου αυξάνεται σημαντικά, τα μπλε και βιολετί χρώματα είναι διάσπαρτα στην ατμόσφαιρα και δεν φτάνουν απολύτως στην επιφάνεια του πλανήτη μας. Τα κιτρινοκόκκινα κύματα, που παρατηρούμε στον ουρανό αυτή τη χρονική περίοδο, φτάνουν με επιτυχία.
Τη νύχτα, όταν οι ακτίνες του ήλιου δεν μπορούν να φτάσουν σε μια συγκεκριμένη πλευρά του πλανήτη, η ατμόσφαιρα εκεί γίνεται διαφανής και βλέπουμε «μαύρο» διάστημα. Έτσι ακριβώς το βλέπουν οι αστροναύτες πάνω από την ατμόσφαιρα. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι αστροναύτες ήταν τυχεροί, γιατί όταν βρίσκονται πάνω από 15 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της γης, κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορούν να παρατηρούν ταυτόχρονα τον Ήλιο και τα αστέρια.
Το χρώμα του ουρανού σε άλλους πλανήτες
Δεδομένου ότι το χρώμα του ουρανού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ατμόσφαιρα, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι είναι διαφορετικών χρωμάτων σε διαφορετικούς πλανήτες. Είναι ενδιαφέρον ότι η ατμόσφαιρα του Κρόνου έχει το ίδιο χρώμα με τον πλανήτη μας.
Ο ουρανός του Ουρανού είναι ένα πολύ όμορφο γαλαζοπράσινο χρώμα. Η ατμόσφαιρά του αποτελείται κυρίως από ήλιο και υδρογόνο.Περιέχει επίσης μεθάνιο, το οποίο απορροφά πλήρως το κόκκινο και σκορπίζει πράσινα και μπλε χρώματα. Οι ουρανοί του Ποσειδώνα είναι μπλε: στην ατμόσφαιρα αυτού του πλανήτη δεν υπάρχει τόσο ήλιο και υδρογόνο όσο η δική μας, αλλά υπάρχει πολύ μεθάνιο, το οποίο εξουδετερώνει το κόκκινο φως.
Η ατμόσφαιρα στη Σελήνη, τον δορυφόρο της Γης, καθώς και στον Ερμή και τον Πλούτωνα, απουσιάζει εντελώς, επομένως, οι ακτίνες φωτός δεν αντανακλώνται, επομένως ο ουρανός εδώ είναι μαύρος και τα αστέρια διακρίνονται εύκολα. Τα μπλε και πράσινα χρώματα των ακτίνων του ήλιου απορροφώνται πλήρως από την ατμόσφαιρα της Αφροδίτης και όταν ο Ήλιος είναι κοντά στον ορίζοντα, οι ουρανοί είναι κίτρινοι.
Σε μια καθαρή ηλιόλουστη μέρα, ο ουρανός από πάνω μας είναι έντονο μπλε. Το βράδυ, με τη δύση του ηλίου, ο ουρανός παίρνει ένα βαθύ κόκκινο χρώμα με πολυάριθμες αποχρώσεις που είναι ευχάριστο στο μάτι. Γιατί λοιπόν ο ουρανός είναι μπλε κατά τη διάρκεια της ημέρας; Τι κάνει ένα ηλιοβασίλεμα κόκκινο; Πώς λαμπυρίζει ο καθαρός αέρας με μπλε και κόκκινες αποχρώσεις σε διαφορετικές ώρες της ημέρας;
Εδώ θα παρουσιάσω 2 απαντήσεις: η πρώτη είναι πιο απλοποιημένη για τον γενικό αναγνώστη, η δεύτερη πιο επιστημονική και ακριβής. Επιλέξτε μόνοι σας ποιο σας αρέσει.
1. Γιατί ο ουρανός είναι μπλε και όχι πράσινος; Η απάντηση για τα ανδρείκελα
Το φως από τον Ήλιο ή μια λάμπα φαίνεται λευκό, αλλά το λευκό είναι στην πραγματικότητα ένα μείγμα και των 7 υπαρχόντων χρωμάτων: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και βιολετί (Εικόνα 1). Ο ουρανός (ατμόσφαιρα) είναι γεμάτος αέρα. Ο αέρας είναι ένα μείγμα από μικροσκοπικά μόρια αερίου και μικρά κομμάτια στερεού υλικού όπως η σκόνη. Καθώς το ηλιακό φως διέρχεται από τον αέρα, συγκρούεται με τα σωματίδια του αέρα. Όταν μια δέσμη φωτός χτυπά μόρια αερίου, μπορεί να «αναπηδήσει» προς διαφορετική κατεύθυνση (σκέδαση).
Μερικά από τα συστατικά χρώματα του λευκού φωτός, όπως το κόκκινο και το πορτοκαλί, περνούν απευθείας από τον Ήλιο στα μάτια μας χωρίς να διασκορπίζονται. Αλλά οι περισσότερες μπλε ακτίνες «αναπηδούν» από τα σωματίδια του αέρα προς όλες τις κατευθύνσεις. Έτσι, ολόκληρος ο ουρανός είναι κυριολεκτικά διαποτισμένος από μπλε ακτίνες. Όταν κοιτάς ψηλά, λίγο από αυτό το μπλε φως φτάνει στο μάτι σου και βλέπεις μπλε φως σε όλο σου το κεφάλι! Εδώ, μάλιστα, γιατί ο ουρανός είναι μπλε!
Φυσικά, όλα απλοποιούνται στο μέγιστο, αλλά παρακάτω είναι μια παράγραφος που περιγράφει πιο ουσιαστικά την ιδιότητα του αγαπημένου μας ουρανού πάνω και τους λόγους που εξηγούν γιατί το χρώμα του ουρανού είναι μπλε και όχι πράσινο!
2. Γιατί ο ουρανός είναι μπλε; Απάντηση για προχωρημένους
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη φύση του φωτός και του χρώματος. Το χρώμα, όπως όλοι γνωρίζουν, είναι μια ιδιότητα του φωτός που τα μάτια και ο εγκέφαλός μας μπορούν να αντιληφθούν και να ανιχνεύσουν. Το φως από τον ήλιο είναι ένας μεγάλος αριθμός λευκών ακτίνων που αποτελούνται και από τα 7 χρώματα του ουράνιου τόξου. Το φως έχει την ιδιότητα της διασποράς (Εικ. 1). Τα πάντα φωτίζονται από τον Ήλιο, αλλά ορισμένα αντικείμενα αντανακλούν ακτίνες ενός μόνο χρώματος, για παράδειγμα, μπλε, και άλλα αντικείμενα αντανακλούν μόνο ακτίνες κίτρινου κ.λπ. Έτσι καθορίζει ένα άτομο τα χρώματα. Έτσι, ο Ήλιος λάμπει στη Γη με τις λευκές ακτίνες του, αλλά περιβάλλεται από την ατμόσφαιρα (ένα παχύ στρώμα αέρα) και όταν αυτή η λευκή (αποτελούμενη από όλα τα χρώματα) ακτίνα περνά μέσα από την ατμόσφαιρα, είναι ο αέρας που διαχέεται (απλώνει) και τις 7 χρωματιστές ακτίνες της λευκής ακτίνας του ήλιου, αλλά με μεγαλύτερη δύναμη είναι οι μπλε-μπλε ακτίνες του (με άλλα λόγια, η ατμόσφαιρα αρχίζει κυριολεκτικά να λάμπει μπλε). Άλλα χρώματα έρχονται απευθείας από τον Ήλιο στα μάτια μας (Εικ. 2).
Γιατί το μπλε είναι το χρώμα που είναι πιο διάσπαρτο στην ατμόσφαιρα; Αυτό είναι ένα φυσικό φαινόμενο και περιγράφεται από τον φυσικό νόμο του Rayleigh. Για να το εξηγήσουμε πιο απλά, υπάρχει ένας τύπος που εξήγαγε ο Rayleigh το 1871, ο οποίος καθορίζει πώς η σκέδαση του φωτός (ακτίνα) εξαρτάται από το χρώμα αυτής της ακτίνας (δηλαδή από μια τέτοια ιδιότητα της ακτίνας όπως το μήκος κύματος της). Και συμβαίνει ότι το μπλε του ουρανού έχει το μικρότερο μήκος κύματος και, κατά συνέπεια, τη μεγαλύτερη σκέδαση.
Γιατί ο ουρανός είναι κόκκινος κατά την ανατολή και τη δύση του ηλίου; Κατά τη δύση του ηλίου ή την ανατολή, ο Ήλιος βρίσκεται χαμηλά πάνω από τον ορίζοντα, με αποτέλεσμα οι ακτίνες του ήλιου να πέφτουν λοξά
yut στη Γη. Το μήκος της δέσμης, φυσικά, αυξάνεται πολλές φορές (Εικ. 3), και επομένως, σε μια τόσο τεράστια απόσταση, σχεδόν ολόκληρο το τμήμα βραχέων κυμάτων (μπλε-μπλε) του φάσματος είναι διασκορπισμένο στην ατμόσφαιρα και δεν φτάνει επιφάνεια της γης. Μόνο μακριά κύματα, κιτρινοκόκκινα, φτάνουν σε εμάς. Αυτό ακριβώς είναι το χρώμα που παίρνει ο ουρανός κατά την ανατολή και τη δύση του ηλίου. Γι' αυτό και ο ουρανός εκτός από μπλε και μπλε είναι και κίτρινος και κόκκινος!
Και τώρα, για να κατανοήσουμε πλήρως όλα τα παραπάνω, λίγα λόγια για το πώς είναι η ατμόσφαιρα.
Τι είναι η ατμόσφαιρα (στερέωμα);
Η ατμόσφαιρα είναι ένα μείγμα μορίων αερίου και άλλων υλικών που περιβάλλουν τη Γη. Η ατμόσφαιρα αποτελείται κυρίως από αέρια άζωτο (78%) και οξυγόνο (21%). Τα αέρια και το νερό (με τη μορφή ατμών, σταγονιδίων και κρυστάλλων πάγου) είναι τα πιο κοινά συστατικά της ατμόσφαιρας. Υπάρχουν επίσης μικρές ποσότητες άλλων αερίων, καθώς και πολλά μικρά σωματίδια όπως σκόνη, αιθάλη, τέφρα, αλάτι από τους ωκεανούς κ.λπ. Η σύνθεση της ατμόσφαιρας αλλάζει ανάλογα με τη γεωγραφική θέση, τον καιρό και πολλά άλλα. Κάπου μπορεί να υπάρχει περισσότερο νερό στον αέρα μετά από μια καταιγίδα ή κοντά στον ωκεανό, κάπου τα ηφαίστεια εκτοξεύουν μεγάλες ποσότητες σωματιδίων σκόνης ψηλά στην ατμόσφαιρα.
Η ατμόσφαιρα είναι πιο πυκνή στο κάτω μέρος της, κοντά στη Γη. Σταδιακά με το ύψος γίνεται πιο λεπτό. Δεν υπάρχει απότομη ρήξη μεταξύ ατμόσφαιρας και χώρου. Αυτός είναι ο λόγος που βλέπουμε λάμψεις μπλε και μπλε στον ουρανό, ακριβώς επειδή η ατμόσφαιρα στον ουρανό είναι διαφορετική παντού, έχει διαφορετική δομή και ιδιότητες.
Καλωσορίζουμε τους πιο περίεργους ανθρώπους στις σελίδες του ιστότοπού μας! Σήμερα θα θίξουμε μια ερώτηση που συχνά ανησυχεί τα περίεργα μυαλά (ειδικά τα παιδιά), αλλά δεν βρίσκουν όλοι την ευκαιρία να το καταλάβουν Γιατί ο ουρανός είναι ακόμα μπλε;, γιατί ο αέρας είναι πραγματικά διαφανής. Θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε εν συντομία.
Τι θα πει η Βικιπαίδεια;
Αν δεν γνωρίζουμε κάτι, μπορούμε πάντα να βρούμε την απάντηση στη Wikipedia. Ας ρίξουμε λοιπόν μια ματιά εκεί και ας δούμε τι μας λέει αυτός ο πόρος.
Μάλιστα, εδώ υπάρχει σύνδεσμος για το απαραίτητο υλικό.
Καλά τα είπες στη Wikipedia! Είναι αλήθεια ότι κατά κάποιο τρόπο δεν είναι πολύ σαφές. Το μόνο που μπορεί να διευθετηθεί είναι το γεγονός ότι οι ακτίνες του ήλιου φτάνουν στην ατμόσφαιρά μας, κάτι τους συμβαίνει και βλέπουμε έναν μπλε ουρανό. Όχι, αυτό δεν θα λειτουργήσει, ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε με περισσότερες λεπτομέρειες και σε μια πιο κατανοητή γλώσσα γιατί ο ουρανός είναι μπλε.
Στην πραγματικότητα, ο λόγος για αυτό είναι μια τέτοια έννοια όπως " σκέδαση φωτός»!
Σκέδαση φωτός
Έτσι, ο Ήλιος εκπέμπει ακτίνες που είναι λευκές. Το λευκό, όπως γνωρίζετε, περιλαμβάνει όλα τα χρώματα του φάσματος που είναι ορατά σε εμάς. Απόδειξη αυτού - ΟΥΡΑΝΙΟ ΤΟΞΟ. Εμφανίζεται επειδή το ηλιακό φως που χτυπά σταγονίδια νερού διαθλάται και διασπάται σε διαφορετικά χρώματα. Βλέπουμε και μπλε ουρανούς για κάτι παρόμοιο.
Έτσι σχηματίζεται ένα ουράνιο τόξο Μπορεί να σας ενδιαφέρει:
Το γεγονός είναι ότι υπάρχουν πολλά μόρια αερίου στον αέρα, τα οποία διασκορπίζουν το ηλιακό φως. Τα σωματίδια φωτός διασκορπίζονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, έτσι το μπλε χρώμα του ουρανού είναι ορατό τόσο στους γήινους όσο και στους αστροναύτες από το ISS με τη μορφή μπλε φωτοστέφανου. Αλλά γιατί μπλε, γιατί υπάρχουν τουλάχιστον επτά χρώματα στο φάσμα, όπως λένε: «Κάθε κυνηγός θέλει να μάθει πού κάθεται ο φασιανός!»
Ενδιαφέρον γεγονός!Ένα άτομο εισπνέει περίπου 20 κιλά αέρα την ημέρα. Λαμβάνουμε αυτόν τον όγκο παίρνοντας 22.000 αναπνοές την ημέρα.
Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;
Κάθε χρώμα έχει το δικό του μήκος κύματος. Στο παρακάτω σχήμα μπορείτε να δείτε πώς μεταβάλλεται αυτός ο δείκτης.
Το βιολετί σκορπά πάρα πολύ και τα χρώματα από πράσινο έως κόκκινο, αντίθετα, δεν σκορπίζονται πολύ έντονα. Αποδεικνύεται λοιπόν ότι τα μπλε και μπλε σωματίδια είναι ο χρυσός μέσος όρος. Το βιολετί, παρά το γεγονός ότι διασκορπίζεται καλύτερα από το μπλε, δεν το παρατηρούμε λόγω της αντίληψής μας: με την ίδια φωτεινότητα, το μπλε γίνεται αντιληπτό από το μάτι μας πολύ καλύτερα από τον αδελφό του.
Αυτό είναι λίγο πολύ αυτό που συμβαίνει Ακολουθεί ένα καλό βίντεο για αυτό το θέμα, το οποίο μας βοήθησε να κατανοήσουμε αυτό το ζήτημα:
Ας συνοψίσουμε
- Το ηλιακό φως, που αλληλεπιδρά με τα μόρια του αέρα, διασκορπίζεται σε διαφορετικά χρώματα.
- Από όλα τα χρώματα, το μπλε είναι το πιο επιρρεπές στη διασπορά.
- Αποδεικνύεται ότι συλλαμβάνει πραγματικά τον εναέριο χώρο.
Φυσικά, οι πληροφορίες που παρέχονται είναι μάλλον υπερβολικές και η προσοχή πρέπει να επικεντρωθεί σε πολλά επιστημονικά δεδομένα και έννοιες, αλλά είναι λίγο πολύ σαφές, γιατί ο ουρανός είναι μπλε.
