Kodėl matome dangaus mėlyną. Kodėl dangus mėlynas ir ne žalias

Saulės šviesa yra balta, ty ji apima visas spektro spalvas. Atrodo, kad dangus taip pat turėtų būti baltas, bet jis yra mėlynas.

Žinoma, jūsų vaikas žino frazę „Kiekvienas medžiotojas, norintis sužinoti, kur sėdi fazanas“, kuris padeda prisiminti vaivorykštės spalvas. Ir vaivorykštė - geriausias būdas   suprasti, kaip šviesa sulaužo į skirtingų dažnių bangas. Ilgiausias bangos ilgis yra raudonas, trumpiausias - violetinė ir mėlyna.

Oras, kuriame yra dujų molekulės, ledo ir vandens lašelių mikrokristalai, trumpą bangos ilgį išsklaido stipriau, todėl mėlynos ir violetinės spalvos danguje yra aštuonis kartus daugiau nei raudonos. Šis efektas vadinamas Rayleigh sklaida.

Sudarykite analogiją su gofruotojo kartono rutuliais. Kuo didesnis rutulys, tuo mažesnė tikimybė, kad ji bus klaidinga ar lazda.

Paaiškinkite, kodėl dangus negali būti kitos spalvos

Kodėl dangus nėra violetinis?

Tai logiška manyti, kad dangus turi būti raudonos spalvos, nes ši spalva turi trumpiausią bangą. Bet čia ateina saulės šviesos ir žmogaus akies struktūros bruožai. Saulės spindulių spektras yra netolygus, juodos spalvos atspalviai yra mažiau nei kitos spalvos. Ir žmogaus akis nėra matoma spektro dalis, kuri dar labiau sumažina violetinių atspalvių procentą danguje.

Kodėl dangus nėra žalias?

Vaikas gali paklausti: "Kadangi sklaida didėja mažėjant bangos ilgiui, kodėl dangus nėra žalias?" Išsibarsčiusios atmosferoje yra ne tik mėlyni spinduliai. Jų banga yra trumpiausia, todėl jie yra labiau pastebimi ir ryškiausi. Bet jei žmogaus akis buvo išdėstyta kitaip, dangus mums atrodytų žaliai. Galų gale, šios spalvos bangos ilgis yra šiek tiek ilgesnis už mėlyną.

Šviesa nėra kaip dažai. Jei sumaišysite žalią, mėlyną ir violetinę spalvą, gausite tamsią spalvą. Su šviesa, tiesa, yra priešingas: kuo daugiau spalvų, tuo šviesesnis bus rezultatas.

Papasakokite apie saulėlydį

Mes matome mėlynas danguskai saulė šviečia iš viršaus. Kai jis artėja prie horizonto ir sumažėja saulės spindulių pasvirimo kampas, spinduliai eina tangentiškai, eina daug ilgiau. Dėl to mėlynojo mėlynojo spektro bangos absorbuojamos atmosferoje ir nepasiekia Žemę. Atmosferoje yra raudonos ir geltonos spalvos. Todėl saulėlydžio metu dangus tampa raudonas.

Saulė ne tik suteikia mums šviesą ir šilumą, bet ir dažus viskuo aplink mus spektaklio vaivorykštės spalvomis. Baltos šviesos spindulys iš tikrųjų yra spalvotas, mes tai žinome atspindėdami lietaus lašą, kuris tapo vaivorykštė. Tada kodėl dėl dangaus saulė pasirinko tiksliai mėlyną, o ne žalią? Nors labai sunku įsivaizduoti žalią dangų.
  Žemę supa oro sluoksnis, kurį kvėpuojame. Jame yra deguonies, ozono ir anglies dioksido. Šis sluoksnis vadinamas atmosfera. Atmosferos sluoksnio storis yra apie 500 kilometrų. Jame yra oras, kurį kvėpuojame.

Oras susideda iš molekulių, kuriose šviesa negali atspindėti. Jis juos išsklaido. Molekulėje esantys elektronai patenka į juos patekusius saulės spindulius ir pradeda spinduliuoti. Ir pati šviesa yra išsklaidyta. Ir mes matome šią išsklaidytą šviesą iš Žemės.

Dujos ore paskirsto šviesą į žinomas spektro spalvas. Mes gerai žinome juos žinodami - raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, mėlyna, violetinė. Bet mes dažniausiai matome mėlyną arba mėlyną. Kodėl dangus yra mėlynas?

Čia įsigalioja Rayleigh'o aptiktas dispersijos įstatymas, pagal kurį šviesa, turinti trumpesnį bangos ilgį, yra sparčiau išsibarsčiusi negu bangų ilgesnis. Mėlynos, mėlynos ir violetinės spalvos spektro bangos ilgis yra mažesnis. Todėl danguje matome jų išsklaidytą šviesą.

Kai kurios ilgesnės bangos ilgio spektro spalvos, pvz., Raudonos ir oranžinės spalvos, beveik nėra išsklaidytos. Saulėlydžio metu atmosferos sluoksnis daug kartų didėja, spektras yra sunkiau pereiti, o mėlynos ir mėlynos spalvos yra išsklaidytos, o vakare jos išlieka mažiau ir mažiau dangaus spalvų paletėje, vienas dažas lieka nepaliestas - raudonas. Čia mes matome jį saulėlydžio metu danguje. Ir saulė pasirodo sau, tada raudona. Žinoma, kitoje planetos dalyje dangus šiuo metu yra mėlynas, trumpi spektro spinduliai ten yra išsklaidyti.

Ryte saulė sugrįžta pas mus, jei ji neturi eiti per storą debesų ir debesų šydą. Tada mes matome dangų debesyse. Ir tai yra dar viena istorija.

1. Kodėl dangus yra mėlynas ir ne žalias? Atsakymas į manekenus

Šviesa nuo saulės ar žibinto atrodo balta, bet iš tikrųjų balta yra visų 7 esamų spalvų mišinys: raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, mėlyna ir violetinė (1 pav.). Dangus (atmosfera) yra užpildytas oru. Oras - tai mažų dujų molekulių ir nedidelių kietų medžiagų, pvz., Dulkių, mišinys. Kadangi saulės spinduliai eina per orą, jis susiduria su oro dalelėmis. Kai šviesos spindulys patenka į dujų molekulę, jis gali „atšokti“ kita kryptimi (išsklaidyti). Kai kurios baltos šviesos, pvz., Raudonos ir oranžinės spalvos, spalvos iš Saulės į akis patenka tiesiai, be sklaidos. Tačiau dauguma spindulių mėlyna   „Atkūrimai“ iš oro dalelių visomis kryptimis. Taigi, visas dangus pažodžiui prasiskverbia į mėlynus spindulius. Kai žiūrite, dalis šios mėlynos šviesos pasiekia akį ir matote mėlyną šviesą visur virš galvos! Čia iš tikrųjų   kodėl dangus yra mėlynas!

Žinoma, viskas yra supaprastinta iki maksimalaus, bet žemiau yra ta dalis, kurioje mūsų mylimojo dangaus nuosavybė virš galvos ir priežastys, paaiškinančios, kodėl dangaus spalva yra mėlyna, o ne žalia, yra labiau aprašyta.

2. Kodėl dangus yra mėlynas? Atsakymas už pažangius

Pažvelkime į šviesos ir spalvos pobūdį. Spalva, kaip visi žino, yra šviesos savybė, kurią mūsų akys ir smegenys gali suvokti ir apibrėžti. Šviesa nuo saulės - daug baltų spindulių, kuriuos sudaro visos 7 vaivorykštės spalvos. Šviesa turi išsklaidymo savybę (1 pav.). Viskas šviečia saulėje, tačiau kai kurie objektai atspindi tik vienos spalvos spindulius, pavyzdžiui, mėlynus ir kitus objektus - tik geltonos spalvos ir pan. Taigi asmuo nustato spalvas. Taigi, saulė šviečia ant žemės su baltais spinduliais, bet ji apgaubiama atmosferoje (storas oras), o kai ši balta spalva (susidedanti iš visų spalvų) kerta atmosferą, tai oras, kuris išsklaido (skleidžia) visus 7 baltos saulės spalvos spindulius, bet su didesne jėga - jo mėlynos spalvos spinduliai (kitaip tariant, atmosfera pažodžiui pradeda švyti mėlynos spalvos). Kitos spalvos tiesiogiai ateina iš saulės į akis (2 pav.).

Kodėl mėlyna spalva yra labiausiai disperguojama atmosferoje? Tai yra natūralus reiškinys, kurį apibūdina fizinis Rayleigh įstatymas. Jei tai būtų lengviau paaiškinti, tada yra formulė, kurią 1871 m. Rado Rayleigh ir kuri lemia, kaip šviesos sklaidos (šviesos) priklauso nuo šios spindulio spalvos (t. Y. Tokios šviesos spinduliuotės, kaip jos bangos ilgio). Ir taip tik taip atsitiko, kad mėlynos spalvos spalva turi trumpiausią bangos ilgį ir atitinkamai didžiausią sklaidą.

Kodėl dangus raudonas saulėtekio ir saulėlydžio metu? Saulėtekio ar saulėtekio metu saulė yra maža virš horizonto, dėl to saulės spinduliai yra įstrižai

yra Žemėje. Sijos ilgis, žinoma, daug kartų didėja (3 pav.), Todėl tokiu didžiuliu atstumu beveik visa trumpojo bangos (mėlyna-mėlyna) spektro dalis yra išsklaidyta atmosferoje ir nepasiekia Žemės paviršiaus. Tik ilgos bangos, geltonos ir raudonos, pasiekia mus. Būtent tai spalva, kurią dangus įgyja saulėlydžio metu. Štai kodėl dangus, išskyrus mėlyną ir mėlyną, taip pat yra geltonas ir raudonas!

Ir dabar, kad suprastumėte aukščiau išdėstytus dalykus, keletas žodžių apie tai, kas yra atmosfera.

Kokia atmosfera (dangiškasis skliautas)?

Atmosfera yra dujų molekulių ir kitų aplinkinių aplinkinių medžiagų mišinys. Iš esmės atmosferą sudaro azoto (78%) ir deguonies (21%) dujos. Dujos ir vanduo (garų, lašelių ir ledo kristalų pavidalu) yra labiausiai paplitę atmosferos komponentai. Taip pat yra nedidelis kiekis kitų dujų, taip pat daug mažų kietų dalelių, tokių kaip dulkės, suodžiai, pelenai, druska iš vandenynų ir pan. Atmosferos sudėtis priklauso nuo geografinės padėties, oro sąlygų ir daug daugiau. Kažkur gali būti daugiau vandens ore po dušo ar prie vandenyno, kai kur ugnikalniai į atmosferą patenka daug dulkių dalelių.

Apatinė dalis, netoli Žemės, yra atmosfera tankesnė. Jis palaipsniui mažėja aukščiu. Tarp atmosferos ir erdvės nėra aštrių skirtumų. Štai kodėl matome dangaus mėlynos ir mėlynos spalvos žaidimus, būtent todėl, kad danguje atmosfera visur yra kitokia, turi skirtingą struktūrą ir savybes.