Dangus yra mėlynas, nes. Kodėl dangus yra mėlynas? Brėžinys

Aiškiai saulėtą dieną dangus virš mums atrodo ryškiai mėlynas. Vakare saulėlydžio spalvos tampa raudonos, rožinės ir oranžinės spalvos. Kodėl dangus yra mėlynas? Kas daro saulėlydžio raudoną?

Norint atsakyti į šiuos klausimus, reikia žinoti, kokia šviesa yra ir kokia yra žemės atmosfera.

Atmosfera

Atmosfera yra dujų ir kitų aplinkinių dalelių mišinys. Iš esmės atmosferą sudaro dujinis azotas (78%) ir deguonis (21%). Argono dujos ir vanduo (garų, lašelių ir ledo kristalų pavidalu) yra labiausiai gausūs atmosferoje, jų koncentracija neviršija atitinkamai 0,93% ir 0,001%. Žemės atmosferoje yra nedaug kitų dujų, taip pat mažiausių dulkių, suodžių, pelenų, žiedadulkių ir druskos dalelių, patekusių į atmosferą iš vandenynų.

Atmosferos sudėtis šiek tiek skiriasi priklausomai nuo vietos, oro sąlygų ir kt. Vandens koncentracija atmosferoje didėja lietaus audros metu, taip pat šalia vandenyno. Vulkanai gali į atmosferą mesti didžiulius pelenų kiekius. Dėl žmogaus sukeltos taršos taip pat gali prisidėti prie įprastos atmosferos įvairių dujų ar dulkių ir suodžių sudėties.

Didžiausias yra atmosferos tankis mažame aukštyje prie Žemės paviršiaus, o didėjantis aukštis palaipsniui mažėja. Tarp atmosferos ir kosmoso nėra aiškios sienos.

Šviesos bangos

Šviesa - tai energijos rūšis, kurią vykdo bangos. Be šviesos, bangos perduoda kitų rūšių energiją, pavyzdžiui, garso banga yra oro vibracija. Šviesos banga yra elektrinių ir magnetinių laukų virpesiai, šis diapazonas vadinamas elektromagnetiniu spektru.

Elektromagnetinės bangos sklinda be oro erdvės 299,792 km / s greičiu. Šių bangų sklidimo greitis vadinamas šviesos greičiu.



  Šviesos bangų parametrai

Radiacinė energija priklauso nuo bangos ilgio ir jo dažnio. Bangos ilgis yra atstumas tarp dviejų artimiausių bangos viršūnių (arba slėnių). Bangos dažnumas yra bangos per sekundžių svyravimų skaičius. Kuo ilgiau banga, tuo mažesnis jo dažnis ir kuo mažiau energijos.

Matomos šviesios spalvos

Matoma šviesa yra elektromagnetinio spektro, kurį mato mūsų akys, dalis. Saulės ar kaitinamosios lempos skleidžiama šviesa gali būti balta, tačiau iš tikrųjų tai yra įvairių spalvų mišinys. Jūs galite matyti skirtingas matomos šviesos spektro spalvas, išskaidant jas į komponentus, naudojant prizmę. Šis spektras taip pat gali būti pastebimas danguje kaip vaivorykštė, atsirandantis dėl Saulės šviesos lūžio vandens lašeliuose, veikiančiuose kaip viena milžiniška prizmė.


  Vaivorykštė

Spektro spalvos yra maišomos, nuolat juda viena nuo kitos. Viename gale spektras yra raudonos arba oranžinės spalvos. Šios spalvos sklandžiai virsta geltona, žalia, mėlyna, indigo ir violetine spalva. Spalvos turi skirtingus bangų ilgius, skirtingus dažnius ir skiriasi energija.

Šviesos plitimas ore

Šviesa važiuoja per erdvę tiesia linija, kol jo keliu nebus jokių kliūčių. Kai šviesos banga patenka į atmosferą, šviesa ir toliau plinta tiesiai tiesiai tol, kol dulkės ar dujų molekulės yra jos kelio. Šiuo atveju tai, kas atsitinka su šviesa, priklausys nuo jo bangos ilgio ir dalelių dydžio jo kelyje.

Dulkių dalelės ir vandens lašeliai yra daug didesni nei matomos šviesos bangos ilgis. Šviesa atsispindi įvairiomis kryptimis susidūrimų su šiomis didelėmis dalelėmis. Šiose dalelėse vienodai atspindi skirtingos matomos šviesos spalvos. Atspindėjusi šviesa atrodo balta, nes ji vis dar turi tas pačias spalvas, kurios buvo prieš tai.

Dujų molekulės yra mažesnės nei matomos šviesos bangos ilgis. Jei šviesos banga susiduria su jais, susidūrimo rezultatas gali skirtis. Kai šviesa susiduria su dujų molekule, tada dalis jos sugeria. Šiek tiek vėliau molekulė pradeda skleisti šviesą skirtingomis kryptimis. Skleidžiamos šviesos spalva yra ta pati spalva, kuri buvo sugeriama. Tačiau skirtingų bangų ilgių spalvas sugeria skirtingai. Bet kokios spalvos gali būti absorbuojamos, tačiau aukštesni dažniai (mėlyni) sugeria daug daugiau nei žemas dažnis (raudonas). Šis procesas vadinamas Rayleigh sklaida, vadinamas britų fiziko Johno Rayleigh'u, kuris 1870-aisiais atrado šį sklaidos reiškinį.

Kodėl dangus yra mėlynas?

Dėl Rayleigh sklaidos dangus yra mėlyna spalva. Kai šviesa juda per atmosferą, dauguma ilgų optinės spektro bangų bangos nepakeičia. Tik nedidelė dalis raudonos, oranžinės ir geltonos spalvos sąveikauja su oru.

Tačiau daug trumpesnių šviesos bangų absorbuoja dujų molekulės. Po absorbcijos mėlyna spalva išsiskiria visomis kryptimis. Jis skleidžia visur danguje. Bet kuria kryptimi žiūrėti, kai kurios šios išsklaidytos mėlynos šviesos pasiekia stebėtoją. Kadangi mėlyna šviesa matoma visur virš jūsų galvos, dangus taip pat atrodo mėlynas.



  Išsklaidytas šviesus mėlynas dangus

Jei žiūrėsite į horizontą, dangus bus šviesesnis. Taip yra dėl to, kad šviesa keliauja į stebėtoją didesniu atstumu atmosferoje. Išsibarsčiusios šviesos vėl išsklaido atmosfera, ir mažiau mėlyna pasiekia stebėtojo akį. Todėl dangaus spalva horizonte pasirodo švelnesnė arba net atrodo visiškai balta.



  Horizonte dangus yra švelnesnis

Juodas dangus ir balta saulė

Iš Žemės saulė atrodo geltona. Jei mes buvome erdvėje ar mėnulyje, saulė mums atrodytų balta. Erdvėje nėra atmosferos, kuri išsklaidytų saulės šviesą. Žemėje dalis trumpųjų saulės spindulių bangų (mėlyna ir violetinė) sugeria sklaidą. Likusi spektro dalis atrodo geltona.

Be to, erdvėje dangus atrodo tamsus arba juodas, o ne mėlynas. Tai yra atmosferos nebuvimo rezultatas, todėl šviesa neskleidžia.



  Juodas dangus erdvėje

Kodėl saulėlydžio raudona?

Saulei nusileidus saulei, saulės šviesa turi nuvažiuoti didesniu atstumu atmosferoje, kad būtų pasiektas stebėtojas, todėl daugiau saulės spindulių atsispindi ir išsklaidoma atmosferoje. Kadangi stebėtojas pasiekia mažiau tiesioginės šviesos, Saulė atrodo mažiau ryški. Saulės spalva taip pat atrodo kitokia, ji turi spalvų diapazoną nuo oranžinės iki raudonos. Taip yra dėl to, kad dar trumpesnės bangos spalvos yra mėlynos ir žalios. Lieka tik optinio spektro ilgos bangos komponentai, kurie pasiekia stebėtojo akį.



  Saulėlydžio metu saulė tampa raudona

Dangus aplink saulę gali būti dažomas skirtingomis spalvomis. Dangus yra gražiausias, kai ore yra daug mažų dulkių ar vandens dalelių. Šios dalelės atspindi šviesą visomis kryptimis. Šiuo atveju atsiranda trumpesnių šviesos bangų išsklaidymas. Stebėtojas mato ilgesnių bangų šviesos spindulius, todėl dangus atrodo raudonas, rožinis ar oranžinis.

Daugiau apie atmosferą

Kas yra atmosfera?

Atmosfera - tai dujų ir kitų aplinkoje esančių medžiagų mišinys, plonas, dažniausiai skaidrus. Atmosferą užima Žemės pritraukimas. Pagrindinės atmosferos sudedamosios dalys yra azotas (78,09%), deguonis (20,95%), argonas (0,93%) ir anglies dioksidas (0,03%). Taip pat atmosferoje yra nedideli vandens kiekiai (skirtingose ​​vietose jos koncentracija svyruoja nuo 0% iki 4%), kietosios dalelės, dujos, neonas, helis, metanas, vandenilis, kriptonas, ozonas ir ksenonas. Mokslas, kuris tiria atmosferą, vadinamas meteorologija.

Gyvenimas Žemėje būtų neįmanomas be atmosferos, kuri aprūpintų deguonį, kurį reikia kvėpuoti. Be to, atmosfera atlieka dar vieną svarbią funkciją - ji lygina planetos temperatūrą. Jei atmosferos nebūtų, kai kuriose planetos vietose gali būti karščio sisteria, o kitose vietose būtų labai šalta, temperatūros intervalas gali svyruoti nuo -170 ° C naktį iki + 120 ° C per dieną. Ta pati atmosfera apsaugo mus nuo žalingos Saulės ir kosmoso spinduliuotės, ją sugeria ir išsklaido.

Apie 30% visos Saulės energijos, patenkančios į Žemę, atsispindi debesyse ir žemės paviršiuje. Atmosfera sugeria apie 19% Saulės spinduliuotės ir tik 51% sugeria Žemės paviršius.

Oras turi svorį, nors apie tai nežinome ir nesijaučiame oro kolonėlės slėgio. Jūros lygyje šis slėgis yra vienos atmosferos dydis, arba 760 mm Hg (1013 mililitras arba 101,3 kPa). Didėjant aukščiui, atmosferos slėgis greitai mažėja. Slėgis mažėja 10 kartų, didėjant aukščiui kas 16 km. Tai reiškia, kad esant 1 atmosferos slėgiui jūros lygiu, 16 km aukštyje, slėgis bus 0,1 atm, o aukštyje - 32 km - 0,01 atm.

Atmosferos tankis žemiausiuose sluoksniuose yra 1,2 kg / m3. Kiekviename oro kubiniame centimetre yra apie 2,7 * 1019 molekulių. Ant žemės lygio kiekviena molekulė juda apie 1600 km / h greičiu, o susidūrimų su kitomis molekulėmis dažnis yra 5 mlrd. Kartų per sekundę.

Oro tankis taip pat sparčiai mažėja ir didėja. 3 km aukštyje oro tankis sumažėja 30%. Žmonės, gyvenantys šalia jūros lygio, pakilus į tokį aukštį, patiria laikinų kvėpavimo problemų. Didžiausias aukštis, kuriuo žmonės gyvena, yra 4 km.

Atmosferos struktūra

Atmosfera susideda iš skirtingų sluoksnių, skirstymas į šiuos sluoksnius vyksta pagal jų temperatūrą, molekulinę sudėtį ir elektrines savybes. Šie sluoksniai neturi ryškių ribų, jie keičiasi sezoniškai, be to, jų parametrai skiriasi įvairiose platumose.

Atmosferos sluoksniai

Atmosferos atskyrimas į sluoksnius, priklausomai nuo jų molekulinės sudėties

  • Homosphere
  • Mažesnis 100 km, įskaitant Troposferą, Stratosferą ir Mesopauzę.
  • Tai 99% atmosferos masės.
  • Molekulės nėra atskiriamos molekuliniu svoriu.
  • Kompozicija yra gana vienoda, išskyrus keletą nedidelių vietinių anomalijų. Vienodumą užtikrina nuolatinis maišymas, turbulencija ir turbulentinė difuzija.
  • Vanduo yra vienas iš dviejų nevienodai paskirstytų komponentų. Kai vandens garai pakyla, jis atvėsina ir kondensuojasi, tada grįžta į žemę kritulių - sniego ir lietaus pavidalu. Pati stratosfera yra labai sausa.
  • Ozonas yra kita molekulė, kurios pasiskirstymas yra nevienodas. (Skaitykite apie žemiau pateiktą stratosferos ozono sluoksnį.)

Hetero sfera

  • Homosphere apima aukščiau, apima terminę sferą ir ekosferą.
  • Šio sluoksnio molekulių atskyrimas grindžiamas jų molekulinėmis masėmis. Sunkesnės molekulės, tokios kaip azotas ir deguonis, yra koncentruotos apatinėje sluoksnio dalyje. Viršutinėje heterosferos dalyje vyrauja lengvesni, helis ir vandenilis.

Atmosferos padalijimas į sluoksnius, priklausomai nuo jų elektrinių savybių

Neutralios atmosferos

  • Žemiau 100 km.

Jonosfera

  • Maždaug 100 km.
  • Sudėtyje yra elektra įkrautų dalelių (jonų), atsirandančių dėl ultravioletinės šviesos absorbcijos
  • Jonizacijos laipsnis priklauso nuo aukščio.
  • Skirtingi sluoksniai atspindi ilgas ir trumpas radijo bangas. Tai leidžia radijo signalus, sklindančius tiesia linija, lenkti aplink sferinį žemės paviršių.
  • Šiuose atmosferos sluoksniai  yra auroros.

Magnetosfera  yra viršutinė jonosferos dalis, kuri yra maždaug 70 000 km aukštyje, šis aukštis priklauso nuo saulės vėjo intensyvumo. Magnetosfera apsaugo mus nuo įkrautų saulės vėjo energijos dalelių, laikydama juos Žemės magnetiniame lauke.

Atmosferos padalijimas į sluoksnius, priklausomai nuo jų temperatūros

Troposferos viršutinės ribos aukštis priklauso nuo sezonų ir platumos. Jis tęsiasi nuo žemės paviršiaus iki maždaug 16 km aukščio pusiaujo ir iki 9 km aukščio Šiaurės ir Pietų poliuose.

Priedas „tropo“ reiškia pasikeitimą. Troposferos parametrų keitimas yra dėl oro sąlygų, pavyzdžiui, dėl atmosferos frontų judėjimo.

Didėjant aukštyje, temperatūra nukrenta. Šiltas oras pakyla, tada atvėsina ir nusileidžia į Žemę. Šis procesas vadinamas konvekcija, jis atsiranda dėl oro masių judėjimo. Šio sluoksnio vėjai dažniausiai smūgiuoja vertikaliai.

Šiame sluoksnyje yra daugiau molekulių nei visi kiti sluoksniai.

Stratosfera  - yra maždaug nuo 11 km iki 50 km.

  • Jis turi labai ploną oro sluoksnį.
  • Straipsnio prefiksas reiškia sluoksnius ar sluoksnius.
  • Apatinė stratosferos dalis yra gana rami. Jet plokštumos dažnai skraidina apatinėje stratosferos dalyje, siekdamos apeiti blogus orus Troposferoje.
  • Viršutinėje Stratosphere dalyje stiprių vėjų smūgis, žinomas kaip didelio aukščio reaktyviniai srautai. Jie smūgiuoja horizontaliai iki 480 km / h greičiu.
  • Stratosferoje yra „ozono sluoksnis“, esantis maždaug 12–50 km aukštyje (priklausomai nuo platumos). Nors ozono koncentracija šiame sluoksnyje yra tik 8 ml / m3, ji labai efektyviai sugeria žalingus ultravioletinius saulės spindulius ir taip apsaugo gyvybę žemėje. Ozono molekulę sudaro trys deguonies atomai. Deguonies molekulės, kurias kvėpuojame, turi du deguonies atomus.
  • Stratosfera yra labai šalta, jo apatinė dalis yra apie -55 ° C, o aukštis padidėja. Temperatūros padidėjimas priklauso nuo ultravioletinių spindulių absorbcijos deguonimi ir ozonu.

Mesosphere  - tęsiasi apie 100 km aukščio.

  • Didėjant aukščiui, temperatūra sparčiai didėja.
  • Termosfera - tęsiasi apie 400 km aukštyje.
  • Didėjant aukščiui, temperatūra greitai padidėja dėl labai trumpalaikių ultravioletinių spindulių absorbcijos.
  • Meteorai arba „šaudymo žvaigždės“ pradeda degti apie 110-130 km aukštyje virš Žemės paviršiaus.

Exosphere  - tęsiasi šimtus kilometrų už termosferos, palaipsniui pereinant į kosmosą.

  • Oro tankis yra toks mažas, kad temperatūros sąvokos taikymas praranda visą reikšmę.
  • Susidūrę tarpusavyje, molekulės dažnai skrenda į kosmosą.

Šviesūs eksperimentai

Pirmasis eksperimentas - šviesos skilimas spektre

Jei norite atlikti šį eksperimentą, jums reikės:

  • mažas veidrodis, balto popieriaus ar kartono gabalas, vanduo;
  • didelis mažas laivas; kiuvetės ar dubenys, plastikiniai ledų dėžutės;
  • saulėtas oras ir langas su vaizdu į saulėtą pusę.

Kaip atlikti eksperimentą:

  1. Užpildykite kiuvetę ar dubenėlį 2/3 vandeniu ir padėkite ant grindų ar stalo taip, kad tiesioginis saulės spindulys pasiektų vandenį. Tiesioginio saulės spindulių buvimas yra būtinas tinkamam eksperimento atlikimui.
  2. Padėkite veidrodį po vandeniu taip, kad saulė nukristų ant jo. Laikykite popieriaus gabalėlį virš veidrodžio, kad veidrodžio atspindėti veidrodžiai atitiktų popierių, jei reikia, pakoreguotų jų santykinę padėtį. Žiūrėkite spalvų spektrą popieriuje.



  Išbandykite šviesos sklaidą spektre

Kas atsitinka: vanduo ir veidrodis veikia kaip prizmė, skleidžiant šviesą į spektro spalvų komponentus. Taip yra todėl, kad šviesos spinduliai, einantys iš vienos terpės (oro) į kitą (vandenį), keičia jų greitį ir kryptį. Šis reiškinys vadinamas refrakcija. Skirtingos spalvos yra suskaidytos skirtingais būdais, violetiniai spinduliai yra labiau slopinami ir dar labiau keičia jų kryptį. Raudonieji spinduliai sulėtėja ir keičia jų kryptį. Šviesa yra suskirstyta į komponentų spalvas ir matome spektrą.

Stiklo stiklainio dangaus modeliavimas

Eksperimentui reikalingos medžiagos:

  • skaidrus aukštas stiklas arba skaidrus plastikas arba stiklo indelis;
  • vanduo, pienas, šaukštelis, žibintuvėlis;
  • tamsus kambarys;

Atlikite eksperimentą:

  1. Užpildykite stiklinę arba stiklainį 2/3 vandens, maždaug 300-400 ml.
  2. Įpilkite vandeniu nuo 0,5 iki vieno šaukšto pieno, sumaišykite mišinį.
  3. Paimkite stiklą ir žibintuvėlį, eikite į tamsų kambarį.
  4. Laikykite žibintuvėlį per stiklinę vandens ir nukreipkite šviesos spindulį į vandens paviršių, žiūrėkite į stiklą iš šono. Šiuo atveju vanduo bus mėlynai atspalvis. Dabar nukreipkite žibintuvėlį į stiklo šoną ir pažvelkite į šviesos spindulį iš kitos stiklo pusės, kad šviesa prasiskverbtų pro vandenį. Tokiu atveju vanduo bus raudonas atspalvis. Padėkite žibintuvėlį po stiklu ir nukreipkite šviesos spindulį, žiūrėdami į viršų esantį vandenį. Tokiu atveju raudonas atspalvis atrodo labiau prisotintas.



  Saulės šviesos sklaidos modeliavimas vandens inde

Kas vyksta šiame eksperimente: mažos vandens dalelės, suspenduotos vandenyje, išsklaido iš žibintuvės gaunamą šviesą taip pat kaip ir dalelių ir molekulių oro sklaidos saulės šviesoje. Kai stiklas yra apšviestas iš viršaus, vanduo atrodo mėlynas, nes mėlyna spalva yra išsklaidyta visomis kryptimis. Kai žiūrite tiesiai į šviesą per vandenį, žibintuvėlis atrodo raudonas, nes mėlynųjų spindulių dalis buvo pašalinta dėl šviesos sklaidos.

Spalvų maišymas

Jums reikės:

  • pieštukas, žirklės, baltas kartonas arba piešimo popieriaus gabalas;
  • spalvoti pieštukai arba veltiniai, rašikliai;
  • puodelis arba didelis puodelis, kurio skersmuo viršutinėje dalyje yra 7 ... 10 cm, arba vernierio apkaba.
  • popieriaus puodelis

Kaip atlikti eksperimentą:

  1. Jei nėra apkabos, naudokite ratą kaip šabloną apskritimui piešti ant kartono gabalo, supjaustykite šį ratą. Naudodami valdiklį, padalinkite ratą į 7 maždaug vienodus sektorius.
  2. Pieškite šiuos septynis sektorius pagrindinėse spektro spalvose - raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, mėlyna ir violetinė. Pabandykite spalvoti diską kuo tvarkingiau ir tolygiau.
  3. Įdėkite skylę disko viduryje ir stumkite diską ant pieštuko.
  4. Padėkite popieriaus puodelio apačioje skylę, skylė turi būti šiek tiek didesnė už pieštuko skersmenį. Pakeiskite puodelį aukštyn kojomis ir įdėkite į jį pieštuką įkištu disku taip, kad pieštuko laidas atsidurtų ant stalo, koreguokite disko padėtį ant pieštuko taip, kad diskas nesiliestų su puodelio apačia ir būtų virš 0,5 cm aukščio. žr
  5. Greitai atsipalaiduokite pieštuką ir pažvelkite į besisukantį diską, atkreipkite dėmesį į jo spalvą. Jei reikia, koreguokite diską ir pieštuką, kad jie galėtų lengvai pasukti.


  Spalvų maišymo eksperimentas

Matomo reiškinio paaiškinimas: spalvos, kurios spalvos diskuose, yra pagrindinės baltos šviesos spalvų sudedamosios dalys. Kai diskas sukasi pakankamai greitai, atrodo, kad spalvos susilieja ir diskas atrodo baltas. Pabandykite eksperimentuoti su kitais spalvų deriniais.

Leidinys: the-mostly.ru

Skaitykite ir rašykite  naudinga

Kodėl dangus yra mėlynas?

Yra daug atsakymų)))

Saulė atsispindi nuo mūsų planetos, ir kadangi 70% vandens yra ant jo (ty mėlyna erdvė), taigi kažkur troposferoje yra atspindys. mėlyna!
   O naktį, kai nieko neatspindi, matote kosmosą! ;

Ši atmosfera suteikia galimybę mėlynos spalvos atspalviams išsiskirti iš baltos šviesos spektro.
   Kodėl saulė yra saulėlydžio raudona.
dėl tos pačios priežasties tik kitų spektras.
   dažnio ir lūžio kampai yra skirtingi.

Atmosferos sudėtis tokia, kad saulės spinduliai jame atsispindi ir mėlyna spektro dalis pasiekia mus

Deja, visi ankstesni atsakymai yra neteisingi, atsiprašau. Dujos, kurios yra oro dalis, tiesiog išsklaido mėlynus spindulius (pvz., Stiklą, kuris gali būti vertinamas kaip žalios, geltonos ar kitos, priklausomai nuo kompozicijos). Raudona ir ultravioletinė spinduliuotė perduoda švarią atmosferą, o saulė yra raudona ant horizonto dėl didelio dulkių kiekio. ir kitos dalelės, bet atmosfera nėra kaltinama. Beje, pati Soltse yra geltona paprastoji žvaigždė.

Klausimas „kodėl dangus yra mėlynas?“ Galima saugiai klasifikuoti kaip standartinius fizinius klausimus. Fizikai dažniausiai jį nugriauna, mumdamas kažką apie Rayleigh sklaidą.

Tačiau šis klausimas neabejotinai nusipelno daugiau dėmesio. Pavyzdžiui, kokia dangaus dalis yra dažoma ryškiausia mėlyna spalva; kodėl ne visi dangūs turi tą patį atspalvį? Ar dienos dangaus spalva atitinka numatomą Rayleigh teoriją? Kodėl naktinis dangus su pilno mėnulio nėra mėlynas? Kas yra šviesos šviesa, kuri sukuria mėlyną dienos dangaus spalvą? Ar dangus būtų mėlynas, jei dalelės, kuriose atsiranda sklaida, būtų daug didesnės ar mažesnės? Kodėl, galiausiai, ar dangus ant Marso yra mėlynas tik per keletą laipsnių virš horizonto, o likusi dalis yra juoda?
   Saulė siunčia savo spindulius į žemę, bet jie turi eiti per storą oro sluoksnį, kuris apgaubia žemę. Ir saulės spindulys yra spalvotas, jis susideda iš
   raudona,
   oranžinė
   geltona
   žalia
   mėlyna
   mėlyna
   violetinė
   gėlės.

Ir todėl, kai ši daugialypė spindulys eina per storą oro sluoksnį, oro dalelės išsklaido, purškia visas saulės spektro spalvas, bet labiausiai, violetinės, mėlynos ir mėlynos dalys yra galingiausios. Todėl dangus yra nudažytas mėlynos spalvos. Mėlyna dangaus spalva yra mėlynos spalvos saulės spindulių purškalas.

Saulės šviesa, plaukianti tiesiai iš saulės, yra balta. Todėl saulė, kurią matote balta, ir dangaus dalis. Bet visuose kituose dangaus taškuose matote mėlyną. Yra tik viena priežastis: nuo visų dangaus taškų, jūs pasiekiate mėlynus spindulius. Tiesa ta, kad saulėta balta faktiškai yra šimtų milijonų skirtingų spalvų spindulių „mišinys“. Ir atmosferos dujų molekulės labiausiai išsklaido (ty atspindi skirtingomis kryptimis, „išsklaido“) spindulius, kurie yra arčiausiai mėlynai. Likę spinduliai praeina.
   Taip atsitinka todėl, kad mėlynosios spindulio bangos ilgis yra panašus į pačių oro molekulių dydį. Raudonųjų spindulių bangos ilgis yra daug daugiau - jie tiesiog eina aplink oro daleles. Ir violetinės ir ultravioletinės spinduliuotės bangos ilgis yra mažesnis. Ir mėlynos yra išsklaidomos. Todėl iš kiekvieno atmosferos taško jūs pasiekiate mėlynus spindulius. Rezultatas yra toks, kad matote didelį mėlynas dangus.

Saulėje gyveno Saulė, balta, labai balta. Jis turėjo septynis sūnus: raudoną, oranžinę, geltoną, žalią, mėlyną, mėlyną ir violetinę. Kai jie užaugo, atėjo laikas jiems palikti savo tėvo namus ir eiti į Žemę, nes tai buvo saulė, kuri suteikia žemei reikiamą šilumą ir šviesą.
   Tėvas pradėjo mokyti savo vaikus:
   -Norint kristi ant žemės, ne taip lengva, jūs turite daug ką pamatyti. Nepamirškite, kad esate vienos visumos dalys - aš ...
   Kadangi jie nenorėjo palikti savo gimtosios Saulės, jie turėjo eiti į kelionę. Kai broliai skrido į žemę ir buvo kartu, jie buvo ryškiai balta šviesa, kaip ir jų tėvas.
   Jie skrido į Žemę ir pamatė, kad jis yra uždengtas permatomu apvalkalu, ir jie negali visa tai eiti kartu. Tada broliai turėjo atskirti ir patekti į žemės paviršių. Kuomet jie skrido, jie tiesiog nematė: įvairių dujų dalelės skubėjo praeityje jų versle, buvo svarbu, kad ledo kristalai vaikščiojo, mažos įtartinos dulkių dalelės persiplėtė per juos. Tai buvo atmosfera, paslaptingas dangiškųjų gyventojų miestas.
   Raudonieji, oranžiniai ir geltoni broliai, be jokio dėmesio, greitai pateko į paviršių. Žalia, mėlyna ir violetinė nusprendė šiek tiek atsilikti atmosferoje. Bet netrukus jie pavargo nuo visiškai identiškų gyventojų suklupimo, o po brolių skubėjo į paviršių.
Ir tik mėlynas brolis nenorėjo jų greitai prisijungti. Jis lėtai vaikščiojo per atmosferą, lankydamasis ypač gražiais kristalais arba vengdamas įtartinų dulkių. Jis tiesiog patiko aukštyn aukščiau ir žiūri į tamsią žemę. Bet dabar atėjo laikas nusileisti. Pakeliui jis susitiko su spinduliu, nes du lašai panašūs. Jie sąmoningai pažvelgė vienas į kitą ir nuėjo į atskirus kelius.
   Ir dabar kiekvieną kartą, žiūrint į mėlyną dangų, matome mėlynus spindulius, keliaujančius per paslaptingą atmosferą.

Dangus mėlynas yra viena iš šviesos sklaidos apraiškų. Pasirodo, kad mėlynos spinduliuotės, nukritusios į Žemę iš Saulės, yra išsklaidytos oro molekulėmis, maždaug 6 kartus stipresnėmis už jų „antagonistus“ matomame spektre - raudona, todėl dangus atrodo mėlynas, o saulė yra raudesnė, negu saulė yra arčiau horizonto.
   Taip 1871 m. Mėlyna dangaus spalva paaiškinta garsiu anglų matematiku ir fiziku Johnu Williamu Strettu, kuris paveldėjo iš savo tėvo Viešpaties Rayleigh pavadinimą beveik tuo pačiu metu, o nuo to laiko šviesos išsklaidymas atskiriems atomams ar molekulėms ir apskritai mažoms dalelėms, kurių dydis buvo daug mažesnis nei ilgis šviesos banga, vadinama Rayleigh.

Kokia yra priežastis, dėl kurios mėlyni spinduliai yra išsibarstę atmosferoje? Faktas yra tai, kad šviesos spindulys yra elektromagnetinė banga (tiksliau, bangų rinkinys), kurio elektrinis laukas periodiškai keičiasi - virpesiai - ir sukelia elektronų debesį, besikeičiantį tokiu pačiu dažnumu, apeinantį atomą. Tačiau tuo pačiu metu patiriantys elektronai patys tampa antrinių elektromagnetinių bangų šaltiniais.
   Mėnulyje nėra atmosferos, o dangus atrodo juodas. Kai erdvėlaivis eina orbitoje už atmosferos, astronautai mato blizgančias žvaigždes ir planetas, atspindinčias jų šviesą juodoje aksomo danguje.

Norint atsakyti į šiuos klausimus, reikia žinoti, kokia šviesa yra ir kokia yra žemės atmosfera.

Šviesos bangos

  Šviesa  yra variantas   energijosvežami naudojant bangos. Šviesos banga yra elektrinių ir magnetinių laukų virpesiai, šis diapazonas vadinamas   elektromagnetinis spektras.

  Elektromagnetinės bangos  skleidžiamas be erdvės esant 299,792 km / s greičiui. Šių bangų sklidimo greitis vadinamas šviesos greitis.

Radiacinė energija priklauso nuo bangos ilgis  ir jos dažniai. Bangos ilgis - tai yra atstumas tarp dviejų artimiausių bangos smailių (arba slėnių). Dažnis bangos -  Tai bangos per sekundę virpesių skaičius Kuo ilgiau banga, tuo mažesnis jo dažnis ir kuo mažiau energijos.

Matomos šviesios spalvos

Matoma šviesa yra elektromagnetinio spektro, kurį mato mūsų akys, dalis. Šviesa iš saulės ar kaitinamosios lempos atrodo balta, nors iš tikrųjų tai yra visų spalvų mišinys. Pirminės spalvosiš jų sudaryta balta spalva   raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, mėlyna ir violetinė. Šios spalvos nuolat keičiasi į kitą, todėl, be pagrindinių spalvų, vis dar yra daug įvairių atspalvių. Visos šios spalvos ir atspalviai danguje gali būti pastebimi kaip vaivorykštė, kuri atsiranda didelės drėgmės srityje. Vaivorykštė atsiranda dėl Saulės šviesos lūžio vandens lašeliuose, veikiančiais kaip viena milžiniška prizmė.

Matomos skirtingos spalvos spektrą  šviesa, skleidžiant jį į komponentus, naudojant prizmę. Spektro spalvos yra maišomos, nuolat juda viena nuo kitos. Viename gale spektras yra raudonos arba oranžinės spalvos. Šios spalvos sklandžiai virsta geltona, žalia, mėlyna, mėlyna ir violetine. Spalvos turi skirtingus bangų ilgius, skirtingus dažnius ir skiriasi energija.

Šviesos plitimas ore

Šviesa plinta  per erdvę   tiesia linija  tol, kol jo kelyje nėra jokių kliūčių. Kai šviesos banga patenka į atmosferą, šviesa ir toliau plinta tiesiai tiesiai tol, kol dulkės ar dujų molekulės yra jos kelio. Šiuo atveju tai, kas vyksta su šviesa, priklausys nuo jo bangos ilgio ir dalelių dydžio jo kelio.

Dulkių dalelės ir vandens lašeliai yra daug didesni nei matomos šviesos bangos ilgis. Šviesa atsispindi įvairiomis kryptimis susidūrimų su šiomis didelėmis dalelėmis. Šiose dalelėse vienodai atspindi skirtingos matomos šviesos spalvos. Atspindėjusi šviesa atrodo balta, nes ji vis dar turi tas pačias spalvas, kurios buvo prieš atspindį.

Dujų molekulės yra mažesnės nei matomos šviesos bangos ilgis. Jei šviesos banga susiduria su jais, susidūrimo rezultatas gali skirtis. Kai šviesa susiduria su dujų molekule, tada dalis jos sugeria. Šiek tiek vėliau molekulė pradeda skleisti šviesą skirtingomis kryptimis. Skleidžiamos šviesos spalva yra ta pati spalva, kuri buvo sugeriama. Tačiau skirtingų bangų ilgių spalvas sugeria skirtingai. Bet kokios spalvos gali būti absorbuojamos, tačiau aukštesni dažniai (mėlyni) sugeria daug daugiau nei žemas dažnis (raudonas). Šis procesas vadinamas rayleigh sklaidaJis pavadintas britų fiziko Johno Rayleigh'u, kuris 1870-aisiais atrado šį sklaidos reiškinį.

Kodėl dangus yra mėlynas?

Dėl Rayleigh sklaidos dangus yra mėlyna spalva. Kai šviesa juda per atmosferą, dauguma ilgų optinės spektro bangų bangos nepakeičia. Tik nedidelė dalis raudonos, oranžinės ir geltonos spalvos sąveikauja su oru.

Visas dangus pripildantis oras yra mažiausių dujų molekulių ir mažų kietųjų dalelių, pvz., Dulkių, mišinys.

Kadangi saulės spinduliai eina per orą, jis suklumsta molekulėse ir dulkėse. Kai šviesa susiduria su dujų molekulėmis, šviesa gali atsispindėti skirtingomis kryptimis. Kai kurios spalvos, pavyzdžiui, raudona ir oranžinė, tiesiogiai pasiekia stebėtoją, tiesiogiai einančios per orą. Tačiau didžioji dalis mėlynosios šviesos atsispindi iš oro molekulių visomis kryptimis. Tokiu būdu mėlyna šviesa yra išsklaidyta visame danguje ir atrodo mėlyna.

Kai žiūrime į viršų, kai kurie iš šios mėlynos šviesos pasiekia akis nuo visų dangaus galų. Kadangi mes matome mėlyną spalvą per visą galvą, dangus atrodo mėlynas.

Jei žiūrėsite į horizontą, dangus bus šviesesnis. Taip yra dėl to, kad šviesa keliauja į stebėtoją didesniu atstumu atmosferoje. Išsibarsčiusios šviesos vėl išsklaido atmosfera, ir mažiau mėlyna pasiekia stebėtojo akį. Todėl dangaus spalva horizonte pasirodo švelnesnė arba net atrodo visiškai balta.

Juodas dangus ir balta saulė

Iš Žemės saulė atrodo geltona. Jei mes buvome erdvėje ar mėnulyje, saulė mums atrodytų balta. Erdvėje nėra atmosferos, kuri išsklaidytų saulės šviesą. Žemėje dalis trumpųjų saulės spindulių bangų (mėlyna ir violetinė) sugeria sklaidą. Likusi spektro dalis atrodo geltona.

Be to, erdvėje dangus atrodo tamsus arba juodas, o ne mėlynas. Tai yra atmosferos stokos rezultatas. Kosminėje erdvėje nėra oro. Kadangi nėra jokių kliūčių, nuo kurių šviesa galėtų atspindėti, šviesa tiesiogiai plinta. Šviesos spinduliai nėra išsklaidyti, o dangus atrodo tamsus ir juodas.

Kodėl saulėlydžio raudona?

Saulei nusileidus saulei, saulės šviesa turi nuvažiuoti didesniu atstumu atmosferoje, kad būtų pasiektas stebėtojas, todėl daugiau saulės spindulių atsispindi ir išsklaidoma atmosferoje. Kadangi stebėtojas pasiekia mažiau tiesioginės šviesos, Saulė atrodo mažiau ryški. Saulės spalva taip pat atrodo kitokia, ji turi spalvų diapazoną nuo oranžinės iki raudonos. Taip yra dėl to, kad dar trumpesnės bangos spalvos yra mėlynos ir žalios. Lieka tik optinio spektro ilgos bangos komponentai, kurie pasiekia stebėtojo akį.

Dangus aplink saulę gali būti dažomas skirtingomis spalvomis. Dangus yra gražiausias, kai ore yra daug mažų dulkių ar vandens dalelių. Šios dalelės atspindi šviesą visomis kryptimis. Šiuo atveju atsiranda trumpesnių šviesos bangų išsklaidymas. Stebėtojas mato ilgesnių bangų šviesos spindulius, todėl dangus atrodo raudonas, rožinis ar oranžinis.

Daugelis stebisi, kodėl dangus vis dar mėlynas? Dėl kokios nors priežasties dangus virš mūsų galvos įgyja šią spalvą, kuri kartais yra labai sultinga ir ryški. Atrodytų, kad nėra būtinybės, kad dangus įgytų šią spalvą, jis paprasčiausiai neegzistuoja, nes begalinė erdvė, kaip žinoma, yra tamsi erdvė, o tamsoje yra juoda spalva. Saulė spinduliuoja akinantį baltą spalvą. Jei pereisime iš to, dangus turi būti juodas arba baltas, bet iš tikrųjų matome skirtingus mėlynos ir mėlynos spalvos atspalvius. Kokia yra priežastis?

Šimtmečius, o gal net tūkstantmečius, iškilūs protai kovojo su šiuo klausimu, kol galiausiai atsakymas nebuvo gautas. Norėdami paaiškinti, kiek dangus tampa mėlynas arba mėlynas, verta prisiminti apie vaivorykštę. Žinoma, visi jūs matėte šį spalvingą lanką, kurį galima rasti danguje arba žemai po lietaus. Vaivorykštė aiškiai rodo, kad saulės šviesa iš tikrųjų yra spalvinga. Baltos spalvos šviesa - tai kelių spalvų spindulių mišinys, suskaidantis į atskiras spalvas po lietaus ar oro, turinčio didelę drėgmę. Mėlynojo dangaus paslaptis yra baltos šviesos, kuri spinduliuoja saulę, savybėmis.

Kaip žinote, balta šviesa susideda iš septynių spalvų: raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, mėlyna ir violetinė. Beje, visos spalvos gali būti išmokamos naudojant vieno vaiko skaičių: kiekvienas medžiotojas nori žinoti, kur sėdi fazanas. Jei pro prizmę, kuri yra didelės drėgmės oras, patenka baltos šviesos, šviesa skirstoma į spalvas. Ir jei mes sujungsime šias spalvas, gausime baltą šviesą, kuri, skirtingai nei seniai „bespalvis“ mūsų sąmonėje, yra „spalvinga“. Naudodama šias išvadas, prieš kelis šimtus metų anglų fizikas Lordas Johnas Rayleighas pirmą kartą pasiūlė teisingą teoriją. Tuomet anglų fizikas pasiūlė, kad saulės atmosferoje lūžusi saulės šviesa išskaidytų į visas septynias sudedamąsias spalvas, bet dėl ​​kokios nors priežasties visos spalvos, išskyrus mėlyną, išnyksta arba nukrypsta, tačiau mėlyni spinduliai patenka į žemę. Priklausomai nuo saulės padėties, matome skirtingų spalvų spindulius, pavyzdžiui, saulėlydžio ar saulėtekio metu, matome geltoną arba raudoną dangų, turinčio tą patį kilmės pobūdį. Tai vadinama dangaus difuzija. Išsibarstę atmosferoje, žemės paviršius pasiekia tik du trečdalius saulės šviesos.

1869 m. Anglų fizikas Johnas Tyndallas prielaida, kad šviesa, patekusi į žemės atmosferą, susiduria su mažiausiomis dalelėmis ir molekulėmis, dėl to ji išsklaido ir tik mėlyni spinduliai pasiekia Žemės paviršių. Jis įrodė visą teoriją eksperimentu, apšviečdamas smogo ar dūmų modelį su balta šviesa, todėl dūmai tapo ryškiai mėlyni. Taip atsitiko dėl to, kad violetinės ir mėlynos spinduliai turi trumpiausią bangos ilgį ir yra labiau išsklaidyti nei kiti. Violetiniai spinduliai baltos spalvos saulės spinduliuose nėra tokie patys, kaip mėlynos spalvos, todėl matome, kad dangus tampa lygiai mėlynu atspalviu.

Mėlynojo dangaus nuotrauka














Ar norite įsigyti gražią religinių temų apdailą? Svetainėje „Bažnyčios sidabras“ galite rasti vyrų pakabučius dideliame asortimente. Be to, kryžiai, grandinės, obrakki, žiedai, auskarai ir kt.