Чому небо блакитне? Креслення, опис

22.11.2018

Людям завжди було цікаво, чому небо блакитне. Наші предки слов'яни вважали, що земля кругла, і по краях сходиться з небом. Саму землю оточує нескінченний океан. Небо - це великий склепінчастий купол, який покриває всю землю. Слов'яни вважали, що небо дуже тверде і його створив Бог, щоб жити там з душами людей і ангелами. Греки в стародавні часи вважали, що небо складається з кришталю, який переливається і, тому воно блакитного кольору.

Небо - це повітря, яким ми дихаємо. Колір і вид неба, який ми бачимо з землі, залежить від часу доби, погоди і пори року. На небі часто видно хмари, зірки при ясній погоді і місяць. Земне небо може бути забарвлене в різні кольори в залежності від погоди, відрізнятися від виду неба, яке видно з літака, особливо під час дощу. Небо може бути різних кольорів і відтінків, так як над землею завжди ширяє мережу з ледь видимих крапель води і мікрочастинок пилу. Це атмосферне аерозоль, який бере участь в розсіюванні світлового променя і впливає на колір неба, який ми бачимо з землі.

У всі часи висувалися припущення, чому небо блакитного кольору. У епоху Гете люди вважали, що небо стає блакитним, так як змішується світло і темрява. У 16 столітті Леонардо да Вінчі запевняв усіх, що небо набуває блакитний відтінок на тлі решти темного простору. Уже в 18 столітті висунули теорію про те, що складові частини повітря фарбують небо в такий колір. Вчені вважали, що в повітрі міститься велика кількість домішок, газів і пилу, тоді як чисте повітря був би чорного кольору. Після цих припущень виникало багато суперечок і припущень, проте мав рацію тільки одна людина, англійський фізик Релей.

На питання, чому небо блакитного кольору, відповідає закон фізики. Англійський вчений Релей розвіяв всі здогади в 19 столітті. Відповідно до цієї теорії світло розсіюється на молекулах повітря. Релей довів, що від довжини хвилі світла залежить колір нашого неба. При цьому інтенсивність розсіювання кольорових променів, які складають сонячне світло, не однакова. Довжина хвиль червоних променів сонця більше, ніж у фіолетових, тому фіолетових променів проявиться більше, ніж червоних. В розсіяному вигляді промені змішуються між собою і небо забарвлюється блакитним кольором.

Багатьом незрозуміло, чому небо блакитне, так як атмосфера складається з повітря, а повітря повністю прозорий і безбарвний. Днем, коли світить сонце, небо стає блакитного кольору, а вночі воно виявляється прозорим. Вся справа в тому, що сонячні промені забарвлюють повітря високо над нашою головою. Сонце посилає промені на земну поверхню, і вони проходять крізь товстий шар повітря, що огортає нашу планету. Сонячний промінь багатобарвний і складається з усіх кольорів веселки. У той час, коли сонячний промінь проходить крізь товстий шар атмосфери, частинки повітря розсіюють і розбризкують кожен колір сонячного спектра, а найбільше блакитний колір, тому небо стає блакитного відтінку.

Відповідь на питання, чому небо блакитне досить простий. Сонячне світло або від лампи здається нам білим, проте він складається з семи кольорів, які всім знайомі. Атмосфера навколо Землі наповнена повітрям, який складається з молекул газу і пилу. Проходячи крізь повітряний простір, сонячний промінь стикається з частинками атмосфери і відскакує в іншому напрямку, тобто розсіюється. Деякі кольори, червоний і помаранчевий, проходять від сонця прямо, не розсіюючись. Блакитні промені відскакують і розсіюються в просторі, тому небо забарвлене в блакитний відтінок. Коли ми дивимося на небо, ми бачимо ці блакитні промені, якими пронизаний небосхил.

Чому небо буває червоним

Чому небо блакитного кольору, а під час заходу - алое? Відповідь знову криється в законах фізики: промені червоного кольору мають найбільшу довжиною. З цієї причини червоний колір може проходити крізь товщину атмосфери Землі навіть в той час, коли сонячне світло зникає за горизонтом. Небо забарвлене в блакитний колір тільки в ясну погоду, так як все затягнуте хмарами і хмарами. Під час дощу або при похмурій погоді спектр світлових променів не може пройти крізь атмосферу до земної поверхні. Лише невелика кількість світлових променів досягають поверхні і переломлюються водою, яка знаходиться на досить великій висоті. Ця вода спотворює світлові промені сонця.

Народні прикмети про колір неба

Наші предки навчилися передбачати погоду за сигналами природи. Існує безліч народних прикмет про погоду, які пов'язані з кольором неба. Якщо під час заходу сонця небо на сході залито малиновим світлом, значить бути сильного вітру. Якщо небо в західній частині червоного кольору, значить бути гарній погоді на наступний день. Під час світанку небо стає в червоний колір - буде сильний дощ і вітер. Якщо небо на південному сході червоного кольору, піде дощ. Небо зеленого відтінку, яке просвічується під час дощу крізь хмари, говорить про його посилення. Після заходу сонця небо стає в зелений, очікується сильний дощ і вітер, так як за старими повір'ями зелене небо віщує «чортову погоду». Якщо небо темно-сірого кольору і дме вітер з півдня, чекайте похолодань. Якщо влітку з ранку ви бачите ясне і чисте небо, значить через кілька годин потрібно чекати дощові хмари. Але якщо на небі видно невеликі хмарки, погода буде ясною і теплою.

Для відповіді на ці питання потрібно знати, що таке світло і з чого складається атмосфера Землі.

світлові хвилі

світло є різновидом енергії, Перенесення якої здійснюється за допомогою хвиль. Світлова хвиля є коливаннями електричних і магнітних полів, цей діапазон називається електромагнітним спектром.

Електромагнітні хвилі поширюються через безповітряний простір зі швидкістю 299,792 км / с. Швидкість поширення цих хвиль називається швидкістю світла.

Енергія випромінювання залежить від довжини хвилі і її частоти. Довжина хвилі - це відстань між двома найближчими вершинами (або западинами) хвилі. частота хвилі - це число коливань хвилі за секунду. Чим довше хвиля, тим нижче її частота, і тим менше енергії вона несе.

Кольори видимого світла

Видиме світло є частиною електромагнітного спектра, який може бути видно нашими очима. Світло від Сонця або лампи розжарювання здається білим, хоча в дійсності він є сумішшю всіх кольорів. Основні кольори, З яких складний білий колір це червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. Ці кольори безперервно переходять один в інший, тому крім основних кольорів є ще величезна кількість всіляких відтінків. Всі ці кольори і відтінки можна спостерігати на небі у вигляді веселки, що виникає в області підвищеної вологості. Радуга виникає через заломлення світла Сонця в крапельках води, що діють як одна гігантська призма.

Можна побачити різні кольори видимого спектра світла, розклавши його на складові за допомогою призми. Кольори спектру змішуються, безперервно переходять один в інший. На одному кінці спектр має червоний або оранжевий кольори. Ці кольори плавно переходять в жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий кольори. Кольори мають різні довжини хвиль, різні частоти і розрізняються по енергіях.

Поширення світла в повітрі

світло поширюється через простір по прямій до тих пір, поки на його шляху немає перешкод. При вході світлової хвилі в атмосферу світло продовжує поширюватися прямолінійно доти, поки на його шляху не виявиться пил або молекули газу. У цьому випадку те, що станеться зі світлом буде залежати від його довжини хвилі і розміру часток, що опинилися на його шляху.

Частинки пилу і краплі води мають розміри набагато більше, ніж довжина хвилі видимого світла. Світло відбивається в різних напрямках при зіткненнях з цими великими частками. Різні кольори видимого світла однаково відображаються цими частками. Відбите світло здається білим, так як він все ще містить ті ж самі кольори, які були в ньому до відображення.

Молекули газів мають менші розміри, ніж довжина хвилі видимого світла. Якщо світлова хвиля стикається з ними, то результат зіткнення може бути різним. Коли світло стикається з молекулою будь-якого газу, то частина його поглинається. Трохи пізніше молекула починає випромінювати світло в різних напрямках. Колір випромінюють світла є тим же самим кольором, який був поглинений. Але кольору різних довжин хвиль поглинаються по-різному. Будь-які кольори можуть поглинатися, але більш високі частоти (блакитний колір) поглинаються набагато сильніше, ніж низькі частоти (червоний колір). Цей процес називається розсіюванням Релея, Воно названо так на честь англійського фізика Джона Релея, який відкрив це явище розсіювання в 1870-х роках.

Чому небо блакитне?

Небо має блакитний колір через розсіювання Релея. У міру просування світла через атмосферу велика частина довгих хвиль оптичного діапазону проходить без змін. Тільки незначна частина червоного, оранжевого і жовтого кольорів взаємодіє з повітрям.

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

У міру того, як сонячне світло проходить крізь повітря, він натикається на молекули і пил. Коли світло стикається з молекулами газу, то може статися відбиття світла в різних напрямках. Деякі кольори, наприклад, червоний і помаранчевий, безпосередньо досягають спостерігача, безпосередньо проходячи через повітря. Але більша частина синього світла перевідбивається від молекул повітря в усіх напрямках. Таким чином відбувається розсіювання синього світла по всьому небу і воно здається блакитним.

Коли ми дивимося вгору, то деяка частина цього блакитного світла досягає наших очі від усіх кінців неба. Так як всюди над головою нам видно синій колір, то небо виглядає блакитним.

Якщо подивитися в бік горизонту, то небо буде мати більш блідого відтінку. Це є результатом 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 на обрії здається блідіше або навіть здається зовсім білим.

Чорне небо і біле сонце

Із Землі Сонце здається жовтим. Якби ми знаходилися в космосі або на Місяці, то Сонце здавалося б нам білим. У космосі немає атмосфери, яка розсіює сонячне світло. На Землі частина коротких хвиль сонячного світла (блакитний і фіолетовий кольори) поглинаються розсіюванням. Частина, що залишилася спектра виглядають жовтим кольором.

Крім того, в космосі небо виглядає темним або чорним замість блакитного. Це результат відсутності атмосфери. У космічному просторі відсутня повітря. Так як там немає перешкод, від яких світло могло б відображатися, то світло поширюється безпосередньо. Промені світла не розсіюються, і "небо" виглядає темним і чорним.

Чому захід червоний?

Коли Сонце хилиться до заходу, то сонячного світла доводиться проходити більшу відстань в атмосфері, що б досягти спостерігача, відповідно більше сонячного світла відбивається і розсіюється атмосферою. Так як менше прямого світла досягає спостерігача, то Сонце здається менш яскравим. Колір Сонця так само здається іншим, він має діапазон кольорів від оранжевого до червоного. Це відбувається через те, що розсіюється ще більше короткохвильових квітів, блакитного і зеленого. Залишаються тільки довгохвильові складові оптичного спектру, які і досягають очей спостерігача.

Небо навколо сонця може бути забарвлене в різні кольори. Найбільш красивим небо буває тоді, коли повітря містить безліч маленьких частинок пилу або води. Ці частинки відбивають світло у всіх напрямках. В цьому випадку відбувається розсіювання більш коротких світлових хвиль. Спостерігач бачить світлові промені більш довгих хвиль, і тому небо здається червоним, рожевим або помаранчевим.

Багато хто задається питанням, чому ж все-таки небо має блакитний колір? З якої причини небо над нашими головами набуває саме цей колір, який іноді буває дуже соковитий і яскраво-виражений. Здавалося б, ніяких передумов для того, щоб небо набуло цей колір, просто немає, адже нескінченний космос, як відомо, - це темний простір, а темрява має чорний колір. Сонце випромінює сліпучий білий колір. Якщо виходити з цього, то небо повинно бути або чорного кольору, або білого, однак на ділі ми бачимо різні відтінки блакитного і синього. З чим же це пов'язано?

Протягом століть, а може навіть і тисячоліть, видатні уми билися над цим питанням, поки, нарешті, відповідь не була отримана. Щоб пояснити, скільки небо набуває блакитний або синій колір, варто згадати про веселку. Напевно, все з вас бачили цю різнокольорову дугу, яку можна виявити в небі або невисоко над землею після дощу. Радуга наочно показує нам, що світло сонця насправді різнокольоровий. Білий світ - це суміш різнокольорових променів, які розпадаються на окремі кольору після дощу або в повітрі з підвищеною вологістю. Саме у властивостях білого світла, який випромінює Сонце, і полягає секрет блакитного неба.

Як відомо, білий світ складається відразу з семи кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. До речі, всі кольори можна вивчити за допомогою однієї дитячої лічилки: Кожен Мисливець Бажає Знати Де Сидить Фазан. Якщо біле світло пропустити через призму, чим і є повітря з підвищеною вологістю, світло розділяється на кольори. А якщо поєднати ці кольори, то ми отримаємо білий світ, який, на відміну від давно вкорінюється в нашій свідомості «безбарвний» є «багатобарвним». Використовуючи ці висновки, англійський фізик лорд Джон Релей сто років тому вперше запропонував теорію, яка виявилася вірною. Тоді англійський фізик припустив, що світло сонця, заломлюючись в атмосфері землі, розпадається на всі сім складових квітів, однак з якоїсь причини, всі кольори, крім блакитного, пропадають або відхиляються, а ось промені блакитного відтінку падають на землю. Залежно від положення Сонця, ми можемо побачити промені різних кольорів, наприклад, на заході або сході ми бачимо жовте або червоне небо, що має ту ж саму природу походження. Це називається дифузійним випромінюванням неба. При розсіюванні в атмосфері, поверхні землі досягає всього дві третини сонячного світла.

У 1869 році англійський фізик Джон Тиндалл припустив, що світло, потрапляючи в атмосферу землі, стикається з найдрібнішими частинками і молекулами, в результаті чого розсіюється, а поверхні Землі досягають тільки промені блакитного кольору. Всю теорію він довів експериментом, освітивши модель смогу або диму білим світлом, в результаті чого дим убрався в яскраво-блакитний колір. Це сталося з тієї причини, що промені фіолетового і блакитного кольору мають найбільш коротку довжину хвилі і більше розсіюються, ніж інші. Фіолетових променів в білому кольорі сонячного світла не так багато, як блакитних, тому ми бачимо, що небо набуває саме блакитний відтінок.

Блакитне небо фото

Хочете придбати гарну прикрасу релігійної тематики? На сайті "Церковне срібло" ви можете знайти чоловічі підвіски в великому асортименті. Крім того, хрестики, ланцюжки, образки, кільця, сережки та багато іншого.

У ясний сонячний день небо над нами виглядає яскраво-синім. Увечері захід забарвлює небосхил в червоні, рожеві і помаранчеві кольори. Чому небо блакитне? Що робить захід червоним?

Для відповіді на ці питання потрібно знати, що таке світло і з чого складається атмосфера Землі.

атмосфера

Атмосфера - це суміш газів і інших частинок, що оточують землю. В основному атмосфера складається з газоподібних азоту (78%) і кисню (21%). Газ аргон і вода (у вигляді пари, крапель і крижаних кристалів) наступні за поширеністю в атмосфері, їх концентрація не перевищує відповідно 0,93% і 0,001%. В атмосфері Землі в невеликих кількостях містяться і інші гази, а так само найдрібніші частинки пилу, сажі, попелу, пилку і солі, що потрапляє в атмосферу з океанів.

Склад атмосфери змінюється в невеликих межах залежно від місця, від погоди і т.д. Концентрація води в атмосфері збільшується під час зливових штормів, а так само поблизу океану. Вулкани здатні викинути величезну кількість попелу високо в атмосферу. Техногенні забруднення можуть так само додати до звичайного складу атмосфери різні гази або пил і сажу.

Щільність атмосфери на низькій висоті біля поверхні Землі є найбільшою, зі збільшенням висоти вона плавно зменшується. Між атмосферою і космосом відсутня будь-яка яскраво виражена межа.

світлові хвилі

Світло є різновидом енергії, перенесення якої здійснюється за допомогою хвиль. Крім світла, за допомогою хвиль здійснюється перенесення інших видів енергій, наприклад, звукова хвиля є коливаннями повітря. Світлова хвиля є коливаннями електричних і магнітних полів, цей діапазон називається електромагнітним спектром.

Електромагнітні хвилі поширюються через безповітряний простір зі швидкістю 299,792 км / с. Швидкість поширення цих хвиль називається швидкістю світла.

Параметри світлової хвилі

Енергія випромінювання залежить від довжини хвилі і її частоти. Довжина хвилі - це відстань між двома найближчими вершинами (або западинами) хвилі. Частота хвилі - це число коливань хвилі за секунду. Чим довше хвиля, тим нижче її частота, і тим менше енергії вона несе.

Кольори видимого світла

Видиме світло є частиною електромагнітного спектра, який може бути видно нашими очима. Світло, яке випромінюється Сонцем або лампою розжарювання може мати білий колір, але насправді він є сумішшю різних кольорів. Можна побачити різні кольори видимого спектру світла, розклавши його на складові за допомогою призми. Цей спектр так само можна спостерігати на небі у вигляді веселки, що виникає через заломлення світла Сонця в крапельках води, що діють як одна гігантська призма.

Веселка

Кольори спектру змішуються, безперервно переходять один в інший. На одному кінці спектр має червоний або оранжевий кольори. Ці кольори плавно переходять в жовтий, зелений, блакитний, індиго і фіолетовий кольори. Кольори мають різні довжини хвиль, різні частоти і розрізняються по енергіях.

Поширення світла в повітрі

Світло поширюється через простір по прямій до тих пір, поки на його шляху немає перешкод. При вході світлової хвилі в атмосферу світло продовжує поширюватися прямолінійно доти, поки на його шляху не виявиться пил або молекули газу. У цьому випадку те, що станеться зі світлом буде залежати від його довжини хвилі і розміру часток, що опинилися на його шляху.

Молекули газів мають менші розміри, ніж довжина хвилі видимого світла. Якщо світлова хвиля стикається з ними, то результат зіткнення може бути різним. Коли світло стикається з молекулою будь-якого газу, то частина його поглинається. Трохи пізніше молекула починає випромінювати світло в різних напрямках. Колір випромінюють світла є тим же самим кольором, який був поглинений. Але кольору різних довжин хвиль поглинаються по-різному. Будь-які кольори можуть поглинатися, але більш високі частоти (блакитний колір) поглинаються набагато сильніше, ніж низькі частоти (червоний колір). Цей процес називається розсіюванням Релея, воно названо так на честь англійського фізика Джона Релея, який відкрив це явище розсіювання в 1870-х роках.

Чому небо синє?

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

Розсіяне світло блакитного неба

У горизонту небо блідіше

Чорне небо і біле сонце

Крім того, в космосі небо виглядає темним або чорним замість блакитного. Це результат відсутності атмосфери, отже світло ніяк не розсіюється.

Чорне небо в космосі

Чому захід червоний?

На заході Сонце здається червоним

Більш докладно про атмосферу

Що таке атмосфера?

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

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

Від усієї кількості енергії Сонця, що досягає Землі, приблизно 30% відбивається хмарами і земною поверхнею назад у космос. Атмосфера поглинає приблизно 19% випромінювання Сонця, і тільки 51% поглинається поверхнею Землі.

Повітря має вагу, хоча ми і не усвідомлюємо цього, і не відчуваємо тиску повітряного стовпа. На рівні моря це тиск має величину одну атмосферу, або 760 мм ртутного стовпа (1013 миллибар або 101,3 кПа). Зі збільшенням висоти атмосферний тиск швидко знижується. Тиск падає в 10 разів при збільшенні висоти на кожні 16 км. Це означає, що при тиску 1 атмосфера на рівні моря, на висоті 16 км тиск дорівнюватиме 0,1 атм, а на висоті 32 км - 0,01 атм.

Щільність атмосфери в найнижчих шарах становить 1,2 кг / м3. У кожному кубічному сантиметрі повітря міститься приблизно 2,7 * 1019 молекул. На рівні землі кожна молекула рухається зі швидкістю близько 1600 км / год, при цьому частота зіткнення з іншими молекулами становить 5 мільярдів раз в секунду.

Щільність повітря також швидко падає з ростом висоти. На висоті 3 км щільність повітря зменшується на 30%. Люди, що живуть поблизу рівня моря при піднятті на таку висоту відчувають тимчасові проблеми з диханням. Найбільша висота, на якій постійно проживають люди, становить 4 км.

будова атмосфери

Атмосфера складається з різних шарів, поділ на ці шари відбувається по їх температурі, молекулярному складу і електричними властивостями. Ці шари не мають яскраво виражених меж, вони сезонно змінюються, і крім того їх параметри змінюються на різних широтах.

шари атмосфери

Поділ атмосфери на шари в залежності від їх молекулярного складу

гомосфера
Нижні 100 км, включаючи тропосфері, стратосфері і мезопаузи.
Становить 99% маси атмосфери.
Молекули не розділяються по молекулярній вазі.
Склад досить однорідний, за винятком деяких невеликих локальних аномалій. Однорідність підтримується постійним змішуванням, турбуленцією і турбулентної дифузії.
Вода є одним з двох компонентів, розподілених нерівномірно. Коли водяна пара піднімається вгору, він охолоджується і конденсується, повертаючись потім на землю у вигляді опадів - снігу і дощу. Стратосфера сама по собі дуже суха.
Озон є іншою молекулою, розподіл якої нерівномірно. (Про озоновому шарі в стратосфері читайте нижче.)

гетеросферу

Простягається вище гомосфераи, включає в себе термосфери і екзосфера.
Поділ молекул цього шару засноване на їх молекулярних масах. Більш важкі молекули, такі як азот і кисень, концентруються в нижній частині шару. Більш легкі, гелій і водень, переважають у верхній частині гетеросферу.

Поділ атмосфери на шари в залежності від їх електричних властивостей

нейтральна атмосфера

Нижче 100 км.

іоносфера

Приблизно вище 100 км.
Містить електрично заряджені частинки (іони), що виникають при поглинанні ультрафіолетового світла
Ступінь іонізації змінюється з висотою.
Різні верстви відображають довгі і короткі радіохвилі. Це дозволяє радіосигналах, що поширюється по прямій, огинати сферичну поверхню землі.
В цих атмосферних шарах відбуваються полярні сяйва.

магнітосфера є 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 в магнітному полі Землі.

Поділ атмосфери на шари в залежності від їх температур

Висота верхньої межі тропосфери залежить від сезонів і широти. Вона простягається від земної поверхні до висоти приблизно 16 км у екватора, і до висоти 9 км на Північному і 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 вгору, потім охолоджується і спускається назад на Землю. Цей процес називається конвекцією, він виникає в слідстві руху повітряних мас. Вітри в цьому шарі дмуть переважно вертикально.

Цей шар містить більше молекул, ніж всі інші верстви, разом узяті.

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

Має дуже тонкий шар повітря.
Префікс "страто" відноситься до шарів або поділу на шари.
Нижня частина Стратосфери досить спокійна. Реактивні літаки часто літають в нижній частині Стратосфери для того, що б обійти погану погоду в 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 (в залежності від широти). Хоча концентрація озону в цьому шарі всього 8 мл / м3, він дуже ефективно поглинає шкідливі ультрафіолетові промені сонця, тим самим захищаючи життя на землі. Молекула озону складається з 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 зростає з висотою. Збільшення температури пов'язано з поглинанням ультрафіолетових променів киснем і озоном.

мезосфера - простягається до висот приблизно 100 км.

Зі збільшенням висоти температура швидко зростає.
Термосфера - простягається до висот приблизно 400 км.
Зі збільшенням висоти температура швидко зростає через поглинання дуже короткохвильового ультрафіолетового випромінювання.
Метеори, або "падаючі зірки", починають згоряти на висотах приблизно 110-130 км над поверхнею Землі.

екзосфера - простягається на сотні кілометрів за термосфери, поступово переходячи в космічний простір.

Щільність повітря тут так низька, що застосування поняття температури втрачає будь-який сенс.
При зіткненні один з одним молекули часто відлітають в космос.

Експерименти зі світлом

Перший експеримент - розкладання світла в спектр

Для проведення цього експерименту знадобиться:

невелике дзеркало, шматок білого паперу або картону, вода;
великий невеликий посудину типи кювети або миски, або пластикова коробка з-під морозива;
сонячна погода і вікно, що виходить на сонячну сторону.

Як проводити експеримент:

Наповніть кювету або миску на 2/3 водою, і поставте на підлогу або на стіл так, що б пряме сонячне світло досягав води. Наявність прямого сонячного світла є обов'язковим для правильного проведення експерименту.
Встановіть дзеркало під водою так, що б на нього потрапляли сонячні промені. Тримайте над дзеркалом шматок паперу так, що б відображені дзеркалом промені сонця потрапляли на папір, якщо необхідно, відрегулюйте їх взаємне положення. Спостерігайте кольоровий спектр на папері.

Експеримент з розкладанням світла на спектр

Що відбувається: вода і дзеркало діють як призма, розкладаючи світло на колірні складові спектра. Це відбувається тому, що промені світла, проходячи з одного середовища (повітря) в іншу (воду) змінюють свою швидкість і напрямок. Це явище називається рефракцією. Різні кольори переломлюються по-різному, фіолетові промені сильніше гальмуються і сильніше змінюють свій напрямок. Червоні промені сповільнюються і змінюють свій напрямок в меншій мірі. Світло розділяється на складові кольору, і ми можемо бачити спектр.

Моделювання неба в скляній банці

Матеріали, необхідні для проведення експерименту:

прозорий високу склянку або прозора пластикова або скляна банка;
вода, молоко, чайна ложка, ліхтарик;
темна кімната;

Проведення експерименту:

Наповнити склянку або банку на 2/3 водою, приблизно 300-400 мл.
У воду додати від 0,5 до однієї ложки молока, суміш збовтати.
Взявши склянку і ліхтарик, перейти в темну кімнату.
Тримайте ліхтарик над склянкою з водою і направте промінь світла на поверхню води, подивіться на склянку з боку. При цьому вода буде мати синюватий відтінок. Тепер направте ліхтарик на склянку збоку, і подивіться на промінь світла з іншого боку склянки, так що б світло пройшов через воду. При цьому у води з'явиться червонуватий відтінок. Помістіть ліхтарик під стакан і направте промінь світла вгору, при цьому дивлячись на воду зверху. При цьому червонуватий відтінок у води буде виглядати більш насиченим.

Моделювання розсіювання сонячного світла в банку з водою

Що в цьому експерименті відбувається: дрібні частинки молока, зважені у воді, розсіюють світло, що йде від ліхтарика точно так же, як частинки і молекули в повітрі розсіюють сонячне світло. Коли стакан висвітлюється зверху, то вода здається блакитним через те, що блакитний колір розсіюється в різні боки. Коли ви дивитеся через воду безпосередньо на світло, то світло ліхтаря здається червоним, так як частина синіх променів була видалена через розсіювання світла.

змішування кольорів

Вам знадобиться:

олівець, ножиці, білий картон або шматок ватману;
кольорові олівці або фломастери, лінійка;
гуртка або велика чашка з діаметром у верхній частині 7 ... 10 см або штангенциркуль.
паперовий стакан.

Як проводити експеримент:

Якщо немає штангенциркуля, то використовуйте кухоль як шаблон для малювання кола на шматку картону, виріжте цю окружність. За допомогою лінійки розділіть коло на 7 приблизно рівних секторів.
Розфарбуйте ці сім секторів в кольори основні спектра - червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. Намагайтеся розфарбувати диск якомога акуратніше і рівномірніше.
Проробіть отвір в середині диска і насадити диск на олівець.
Проробіть отвір в днищі паперового стаканчика, діаметр отвору повинен бути трохи більше діаметру олівця. Переверніть стаканчик догори дном і вставте в нього олівець з насадженим диском так, що б грифель олівця спирався на стіл, зафіксуйте його диска на олівці так, що б диск не торкався дна стаканчика і перебував над ним на висоті 0,5..1,5 см.
Швидко розкрутіть олівець і дивіться на обертовий диск, зверніть увагу на його колір. При необхідності проведіть регулювання диска і олівця так, що б вони могли легко обертатися.

Експеримент зі змішування кольорів

Пояснення побаченого явища: кольору, якими розфарбовані сектори на диску, є основними складовими квітами білого світла. Коли диск обертається досить швидко, то здається, що кольори зливаються, і диск виглядає білим. Спробуйте поекспериментувати з іншими комбінаціями кольорів.

Публікація: the-mostly.ru

Читайте і пишіть корисні

Чому небо блакитне?

Відповідей багато)))

Сонце відбивається від нашої планети, а так як на ній 70% води (тобто. Голубого простору) тому десь в тропосфері йде відображення блакитного кольору!
А вночі, коли нема чого відбивати, ти бачиш космос! ;

Атмосфера має таку властивість пропускати з усього спектра білого світла найбільше сині відтінки ....
   Чому сонце на заході червоне ....
   по тойже причини тільки спектр ін ....
   кути падіння і заломлення різні ....

Склад атмосфери такий, що сонячні промені преломяются в ній і до нас доходить блакитна частина спектра

На жаль, усі попередні відповіді невірні, шкода. Просто входять до складу повітря гази розсіюють блакитні промені (подібно склу, яке в гранях видно як зелене, жовте або інше залежно від складу) .Красние і ультрафіолетові промені чиста атмосфера пропускає, А Сонце на обрії червоне через те, що багато пилинок та інших частинок, але атмосфера тут не винна, речі саме Солце - жовта звичайна зірка.

Питання "чому небо блакитне?" Сміливо можна віднести до розряду самих стандартних фізичних питань. Фізики зазвичай відмахуються від нього, бурмочучи щось про релєєвського розсіювання.

Але це питання безсумнівно заслуговує на більшу увагу. Яка, наприклад, частина неба забарвлена в найбільш яскравий блакитний колір; чому не всі небо має однаковий відтінок? Чи справді колір денного неба відповідає передбачала теорія Релея? Чому нічне небо при повному місяці не буває блакитним? На чому розсіюється сонячне світло, створюючи блакитне забарвлення денного неба? Чи було б небо настільки ж блакитним, якби частинки, на яких відбувається розсіювання, мали б набагато більші або багато менші розміри? Чому, нарешті, небо на Марсі блакитне тільки в межах декількох градусів над горизонтом, решта ж його частина чорна?
   Сонце посилає на землю свої промені, але їм доводиться пробиватися через товстий шар повітря, що огортає Землю. А сонячний промінчик багатобарвний, він складається з
   червоного,
   оранжевого,
   жовтого,
   зеленого,
   блакитного,
   синього,
   фіолетового
   кольорів.

І ось, коли цей багатобарвний промінь проходить через товстий шар повітря, частинки повітря розсіюють, розбризкують всі кольори сонячного спектра, але найбільше, найсильніше саме фіолетову, синю і блакитну частини. Тому небо забарвлюється блакитним кольором. Блакитний колір неба - це блакитні бризки різнокольорового сонячного променя.

Сонячне світло, що летить прямо від сонця до тебе - білий. Тому саме сонце ти бачиш біле, і частина неба навколо нього. Але у всіх інших точках неба ти бачиш блакитний колір. Причина тільки одна - з усіх точок неба до тебе доходять промені блакитного кольору. Справа в тому, що сонячний білий колір насправді є "сумішшю" сотень мільйонів променів різних кольорів. І молекули атмосферного газу найбільше розсіюють (т. Е. Відбивають в різні боки, "розкидають") промені, які мають найтісніший контакт синьому. Решта промені проходять наскрізь.
Відбувається це тому, що довжина хвилі блакитного променя можна порівняти з розмірами самих молекул повітря. Довжина хвилі червоних променів набагато більше - вони просто оминають частки повітря. А довжина хвилі фіолетових і ультрафіолетових - менше, вони проходять наскрізь. А блакитні - розсіюються. Тому з кожної точки атмосфери до тебе доходять блакитні промені. В результаті виходить, що бачиш велике блакитне небо.

Жив був на Сонце сонячний Світло, білий, пребелий. І було у нього семеро синів - червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. Коли вони виросли, настав їм час покинути рідну домівку і відправитися на Землю, тому що саме сонце дає землі необхідне тепло і світло.
   Батько став наставляти своїх дітей:
-Попасть на Землю не так-то просто, вам треба багато чого побачити. Не забувайте, що ви частинки одного цілого - мене ....
   Як не хотілося їм залишати рідне Сонце, довелося вирушати в дорогу. Поки брати летіли до землі і були разом, вони були яскравим білим світлом, зовсім як їх батько.
   Підлетіли вони до Землі і дивляться, що вона укладена в прозору оболонку, і ніяк їм не пройти крізь неї всім разом. Тоді довелося братам розділитися і добиратися до поверхні землі самостійно. Поки вони летіли, чого тільки не побачили: повз них поспішали по свої справах частинки різних газів, важливо походжали кристалики льоду, мерехтіли підозрілі найдрібніші пилинки. Це була Атмосфера, загадкове місто небесних мешканців.
   Червоний, оранжевий і жовтий брати, не відволікаючись ні на що, швидко дісталися до поверхні. Зелений, синій і фіолетовий вирішили трохи затриматися в Атмосфері. Але їм скоро набридло наражатися на абсолютно однакових її мешканців, і вони поспішили слідом своїм братам до поверхні.
   І тільки брат блакитного кольору не захотів так швидко приєднуватися до них. Він повільно прогулювався по Атмосфері, вклоняючись з особливо привабливими кристалами або обходячи підозрілі пилинки. Йому просто подобалося парити в височині і дивитися вниз на темну землю. Але ось і йому настав час спускатися. По дорозі він зустрів промінь, як дві краплі схожий на нього. Вони з розумінням переглянулися і розійшлися.
   І тепер кожен раз, дивлячись вгору на блакитне небо, ми бачимо блакитні промені, які подорожують по загадкової Атмосфері.

Небесна блакить - це один із проявів розсіювання світла. Виявляється, сині промені, які падають на Землю від Сонця, розсіюються молекулами повітря приблизно в 6 разів сильніше своїх «антагоністів» у видимому спектрі - червоних, і тому небо виглядає блакитним, а сонце тим червоно, ніж воно ближче до горизонту.
Так пояснив блакитний колір неба в 1871 році знаменитий англійський математик і фізик Джон Вільям Стретт, майже тоді ж успадкував від батька титул лорда Релея, і з тих пір розсіювання світла на окремих атомах або молекулах і взагалі на маленьких частинках - з розмірами, набагато меншими довжини світлової хвилі, називають релєєвського.

У чому ж причина того, що сині промені розсіюються в атмосфері набагато сильніше червоних? Справа в тому, що промінь світла являє собою електромагнітну хвилю (точніше, набір хвиль), електричне поле якої періодично змінюється - осциллирует - і змушує коливатися з такою ж частотою електронну хмару, що оточує атом. Але при цьому коливаються електрони самі стають джерелами вторинних електромагнітних хвиль.
На Місяці атмосфери немає, і небо виглядає чорним. Коли космічний корабель виходить на орбіту за межі атмосфери, космонавти бачать в чорному оксамитовому небі блискають зірки і планети, що відображають їх світло.