يتم وضع نص العمل بدون صور وصيغ.
النسخة الكاملة من العمل متاحة في علامة التبويب "ملفات الوظائف" بتنسيق PDF
عندما كنت ألعب في الشارع ، لفتت الانتباه مرة إلى السماء ، كان الأمر غير عادي: بلا قعر ، لا نهاية له ، وأزرق ، وأزرق! وفقط الغيوم غطت هذا اللون الأزرق قليلاً. تساءلت لماذا السماء زرقاء؟ تذكرت على الفور أغنية الثعلب أليس من الحكاية الخيالية عن بينوكيو "يا لها من سماء زرقاء ...!" ودرس جغرافيا حيث درسنا موضوع الطقس ووصف حالة السماء وقلنا ايضا انها زرقاء. إذن ، لماذا السماء زرقاء؟ عندما وصلت إلى المنزل ، سألت والدتي هذا السؤال. أخبرتني أنه عندما يبكون ، يطلبون من الجنة المساعدة. تزيل السماء دموعهم ، فتتحول إلى اللون الأزرق مثل البحيرة. لكن قصة والدتي لم ترضي سؤالي. قررت أن أسأل زملائي والمعلمين إذا كانوا يعرفون لماذا السماء زرقاء؟ شارك في الاستطلاع 24 طالبًا و 17 مدرسًا. بعد معالجة الاستبيانات ، تم الحصول على النتائج التالية:
في المدرسة ، في درس جغرافيا ، سألت المعلم هذا السؤال. أجابتني أن لون السماء يمكن تفسيره بسهولة من منظور الفيزياء. هذه الظاهرة تسمى التشتت. من ويكيبيديا ، تعلمت أن التشتت هو عملية تحلل الضوء إلى طيف. اقترحت معلمة الجغرافيا لاريسا بوريسوفنا أن ألاحظ هذه الظاهرة تجريبيًا. وذهبنا إلى غرفة الفيزياء. وافق فاسيلي ألكساندروفيتش ، مدرس الفيزياء ، عن طيب خاطر على مساعدتنا في هذا. بمساعدة معدات خاصة ، تمكنت من تتبع كيفية حدوث عملية التشتت في الطبيعة.
من أجل العثور على إجابة السؤال لماذا السماء زرقاء ، قررنا إجراء دراسة. هكذا ولدت فكرة المشروع. مع مشرفي ، حددنا موضوع الدراسة والغرض منها وأهدافها ، وطرحنا فرضية ، وحددنا طرق البحث وآليات تنفيذ فكرتنا.
فرضية: الشمس ترسل الضوء إلى الأرض وفي أغلب الأحيان ، عندما ننظر إليها ، تبدو لنا بيضاء مبهرة. لذلك يجب أن تكون السماء لون أبيض؟ لكن السماء زرقاء في الواقع. في سياق الدراسة ، سنجد تفسيرات لهذه التناقضات.
هدف: ابحث عن إجابة السؤال لماذا السماء زرقاء واكتشف ما الذي يحدد لونها.
مهام: 1. التعرف على المادة النظرية حول الموضوع
2. دراسة ظاهرة تشتت الضوء تجريبياً
3. لاحظ لون السماء فيها وقت مختلفأيام وفي طقس مختلف
موضوع الدراسة: سماء
شيء:ضوء ولون السماء
طرق البحث:التحليل ، التجربة ، الملاحظة
مراحل العمل:
1. النظرية
2. عملي
3. الخاتمة: استنتاجات حول موضوع البحث
الأهمية العملية للعمل: يمكن استخدام مواد البحث في دروس الجغرافيا والفيزياء كوحدة تعليمية.
2. الجزء الرئيسي.
2.1. الجوانب النظرية للمشكلة. ظاهرة السماء الزرقاء من حيث الفيزياء
لماذا السماء زرقاء - من الصعب جدًا العثور على إجابة لمثل هذا السؤال البسيط. أولاً ، دعنا نحدد المفهوم. السماء هي الفضاء فوق الأرض أو سطح أي جسم فلكي آخر. بشكل عام ، تسمى السماء عادةً بالبانوراما التي تفتح عند عرضها من سطح الأرض (أو أي جسم فلكي آخر) في اتجاه الفضاء.
جهز العديد من العلماء أدمغتهم بحثًا عن إجابة. كتب ليوناردو دافنشي وهو يشاهد النار في المدفأة: "يتحول الضوء فوق الظلام إلى اللون الأزرق". ولكن من المعروف اليوم أن اندماج الأبيض والأسود يعطي اللون الرمادي.
أرز. 1. فرضية ليوناردو دافنشي
كاد إسحاق نيوتن أن يشرح لون السماء ، ومع ذلك ، كان عليه أن يعترف بأن قطرات الماء الموجودة في الغلاف الجوي لها جدران رقيقة مثل فقاعات الصابون. لكن اتضح أن هذه القطرات عبارة عن كرات ، مما يعني أنها لا تمتلك سمكًا للجدار. لذلك انفجرت فقاعة نيوتن!
أرز. 2. فرضية نيوتن
أفضل حل لهذه المشكلة منذ حوالي 100 عام اقترحه الفيزيائي الإنجليزي اللورد جون رايلي. لكن لنبدأ من البداية. تبعث الشمس ضوءًا أبيض مبهرًا ، مما يعني أن لون السماء يجب أن يكون هو نفسه ، لكنه لا يزال أزرق. ماذا يحدث للضوء الأبيض في الغلاف الجوي؟ إنه يمر عبر الغلاف الجوي ، كما هو الحال من خلال منشور ، ويتفتت إلى سبعة ألوان. ربما تعرف هذه السطور: كل صياد يريد أن يعرف مكان جلوس الدراج. مخبأة في هذه المقترحات معنى عميق. يمثلون الألوان الأساسية في طيف الضوء المرئي.
أرز. 3. طيف الضوء الأبيض.
أفضل عرض طبيعي لهذا الطيف هو بالطبع قوس قزح.
أرز. 4 طيف الضوء المرئي
الضوء المرئي هو إشعاع كهرومغناطيسي موجات ذات أطوال موجية مختلفة. هناك أيضًا ضوء غير مرئي لا تدركه أعيننا. هذه هي الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. لا يمكننا رؤيته لأن طوله إما طويل جدًا أو قصير جدًا. رؤية الضوء تعني إدراك لونه ، لكن اللون الذي سنراه يعتمد على الطول الموجي. أطول الأطوال الموجية المرئية حمراء وأقصر الأطوال الموجية أرجوانية.
تعتمد أيضًا قدرة الضوء على التبعثر ، أي الانتشار في وسط ، على الطول الموجي. تشتت موجات الضوء الأحمر الأسوأ ، لكن الألوان الزرقاء والبنفسجية لها قدرة عالية على التشتت.
أرز. 5. قدرة الضوء على التشتت
وأخيرًا ، اقتربنا من الإجابة على سؤالنا ، لماذا السماء زرقاء؟ كما ذكرنا أعلاه ، الأبيض هو مزيج من جميع الألوان الممكنة. عند الاصطدام بجزيء غاز ، يتشتت كل مكون من مكونات اللون السبعة للضوء الأبيض. في هذه الحالة ، يتشتت الضوء ذو الأطوال الموجية الأطول بشكل أسوأ من الضوء ذي الأطوال الموجية القصيرة. وبسبب هذا ، يبقى الطيف الأزرق في الهواء أكبر بمقدار 8 مرات من اللون الأحمر. على الرغم من أن اللون الأرجواني له أقصر طول موجي ، إلا أن السماء لا تزال تظهر باللون الأزرق بسبب مزيج من الموجات الأرجواني والأخضر. بالإضافة إلى ذلك ، ترى أعيننا اللون الأزرق أفضل من اللون الأرجواني ، مع نفس السطوع لكليهما. هذه هي الحقائق التي تحدد نظام الألوانالسماء: الغلاف الجوي مليء حرفيًا بأشعة اللون الأزرق والأزرق.
ومع ذلك ، فإن السماء ليست دائما زرقاء. خلال النهار نرى السماء زرقاء ، زرقاء ، رمادية ، في المساء - حمراء (ملحق 1).لماذا لون غروب الشمس أحمر؟ أثناء غروب الشمس ، تقترب الشمس من الأفق ، ويتم توجيه شعاع الشمس إلى سطح الأرض ليس عموديًا ، كما هو الحال أثناء النهار ، ولكن بزاوية. لذلك ، فإن المسار الذي يسلكه عبر الغلاف الجوي كثير علاوة على ذلكأنه يمر في النهار عندما تكون الشمس عالية. لهذا السبب ، يتم امتصاص الطيف الأزرق والأزرق في الغلاف الجوي قبل الوصول إلى الأرض ، وتصل موجات الضوء الأطول من الطيف الأحمر إلى سطح الأرض ، لتلوين السماء بدرجات اللونين الأحمر والأصفر. من الواضح أن التغيير في لون السماء مرتبط بدوران الأرض حول محورها ، مما يعني زاوية سقوط الضوء على الأرض.
2.2. الجوانب العملية. طريقة تجريبية لحل المشكلة
في حجرة دروس الفيزياء ، تعرفت على جهاز قياس الطيف. أخبرني فاسيلي ألكساندروفيتش ، مدرس الفيزياء ، بمبدأ تشغيل هذا الجهاز ، وبعد ذلك أجريت تجربة تسمى التشتت بشكل مستقل. ينكسر شعاع الضوء الأبيض الذي يمر عبر المنشور ونرى قوس قزح على الشاشة (الملحق 2).ساعدتني هذه التجربة على فهم كيفية ظهور هذا الخلق المذهل للطبيعة في السماء. بمساعدة مطياف ، يمكن للعلماء اليوم الحصول على معلومات حول تكوين وخصائص المواد المختلفة.
الصورة 1. عرض تجربة التشتت في
صف الفيزياء
كنت أرغب أيضًا في الحصول على قوس قزح في المنزل. أخبرتني معلمة الجغرافيا ، لاريسا بوريسوفنا ، عن كيفية القيام بذلك. أصبح وعاء زجاجي به ماء ، ومرآة ، ومصباح يدوي ، وصفيحة بيضاء من الورق بمثابة نظير لجهاز الطيف. نضع مرآة في وعاء به ماء ، ونضع ورقة بيضاء خلف الحاوية. نوجه ضوء مصباح يدوي على المرآة بحيث يسقط الضوء المنعكس على الورقة. ظهر قوس قزح على قطعة من الورق مرة أخرى! (الملحق 3).من الأفضل إجراء التجربة في غرفة مظلمة.
لقد قلنا أعلاه أن الضوء الأبيض ، في الواقع ، يحتوي بالفعل على جميع ألوان قوس قزح. تأكد من ذلك ، ولجمع كل الألوان مرة أخرى إلى اللون الأبيض ، يمكنك عمل قمة قوس قزح (الملحق 4).إذا قمت بتدويرها بقوة ، فسوف تندمج الألوان وسيتحول القرص إلى اللون الأبيض.
على الرغم من التفسير العلمي لتكوين قوس قزح ، تظل هذه الظاهرة واحدة من المشاهد البصرية الغامضة في الغلاف الجوي. شاهد واستمتع!
3 - الخلاصة
بحثًا عن إجابة لسؤال الأطفال الذي كثيرًا ما يطرحه الآباء "لماذا السماء زرقاء؟" لقد تعلمت الكثير من الأشياء الشيقة والتعليمية بنفسي. التناقضات في فرضيتنا اليوم لها تفسير علمي:
يكمن السر كله في لون السماء في غلافنا الجوي - في الغلاف الجوي لكوكب الأرض.
يتحول شعاع الشمس الأبيض ، الذي يمر عبر الغلاف الجوي ، إلى أشعة من سبعة ألوان.
الشعاعان الأحمر والبرتقالي هما الأطول ، بينما الشعاعتان الزرقاء هي الأقصر.
تصل الأشعة الزرقاء إلى الأرض أقل من غيرها ، وبفضل هذه الأشعة ، اخترقت السماء باللون الأزرق.
السماء ليست زرقاء دائمًا وهذا بسبب الحركة المحورية للأرض.
تجريبيًا ، تمكنا من تصور وفهم كيفية حدوث التشتت في الطبيعة. على ال ساعة الفصلفي المدرسة أخبرت زملائي لماذا السماء زرقاء. كان من المثير للاهتمام أيضًا معرفة أين يمكن ملاحظة ظاهرة التشتت في حياتنا اليومية. لقد وجدت العديد من التطبيقات العملية لهذه الظاهرة الفريدة. (الملحق 5).في المستقبل ، أود دراسة السماء أكثر. فكم بالحري محفوف بالأسرار؟ ما هي الظواهر التي ما زالت تحدث في الغلاف الجوي وما هي طبيعتها؟ كيف تؤثر على البشر وجميع الكائنات الحية على الأرض؟ ربما سيكون هذا هو موضوع بحثي المستقبلي.
فهرس
1. ويكيبيديا - الموسوعة المجانية
2. لوس أنجلوس مالكوف. الدليل الإلكتروني للفيزياء "البصريات الهندسية"
3. Peryshkin A.V. الفيزياء. الصف 9 كتاب مدرسي. م: بوستارد ، 2014 ، ص 202-209
4.http ؛ / شبكة الاتصالات العالمية. voprosy-kak-ipochemu.ru
5. أرشيف الصور الشخصية "السماء فوق Golyshmanovo"
ملحق 1.
"السماء فوق غوليشمانوفو"(أرشيف الصور الشخصية)
الملحق 2
تشتت الضوء باستخدام مقياس الطيف
الملحق 3
تشتت الضوء في المنزل
"قوس المطر"
الملحق 4
أعلى قوس قزح
قمة في الراحة أعلى الغزل أثناء الدوران
الملحق 5
التشتت في حياة الإنسان
أضواء الماس على متن طائرة
المصابيح الأمامية للسيارة
علامات عاكسة
ميزانية البلدية مؤسسة تعليمية
"مدرسة كيسلوفسكايا الثانوية" بمنطقة تومسك
بحث
الموضوع: "لماذا لون غروب الشمس أحمر ..."
(تشتت الضوء)
انتهى العمل: ،
5A طالب الفصل
مشرف؛
مدرس كيمياء
1. مقدمة ………………………………………………………… 3
2. الجزء الرئيسي …………………………………………………… 4
3. ما هو الضوء ………………………………………………… .. 4
موضوع الدراسة- غروب الشمس والسماء.
فرضيات البحث:
للشمس أشعة ترسم السماء بألوان مختلفة.
يمكن الحصول على اللون الأحمر في المختبر.
تكمن أهمية موضوعي في حقيقة أنه سيكون ممتعًا ومفيدًا للمستمعين لأن الكثير من الناس ينظرون إلى السماء الزرقاء الصافية ، ويعجبون بها ، والقليل منهم يعرفون سبب ظهورها باللون الأزرق أثناء النهار ، والأحمر عند غروب الشمس وماذا. يعطيه مثل هذا اللون.
2. الجسم الرئيسي
للوهلة الأولى ، يبدو هذا السؤال بسيطًا ، لكنه في الواقع يمس الجوانب العميقة لانكسار الضوء في الغلاف الجوي. قبل فهم الإجابة على هذا السؤال ، من الضروري أن تكون لديك فكرة عن ماهية الضوء ..jpg "align =" left "height =" 1 src = ">
ما هو الضوء؟
ضوء الشمس هو طاقة. تتحول حرارة أشعة الشمس ، التي تركز عليها العدسة ، إلى نار. ينعكس الضوء والحرارة عن طريق الأسطح البيضاء وتمتصها الأسطح السوداء. هذا هو السبب في أن الملابس البيضاء أبرد من الملابس السوداء.
ما هي طبيعة الضوء؟ كان إسحاق نيوتن أول من درس الضوء بجدية. كان يعتقد أن الضوء يتكون من جزيئات الجسيمات ، والتي يتم إطلاقها مثل الرصاص. لكن بعض خصائص الضوء لا يمكن تفسيرها من خلال هذه النظرية.
قدم عالم آخر ، Huygens ، تفسيرًا آخر لطبيعة الضوء. طور نظرية "الموجة" للضوء. كان يعتقد أن الضوء يولد نبضات ، أو موجات ، بنفس الطريقة التي يولد بها الحجر في البركة الموجات.
ما هي آراء العلماء اليوم حول أصل الضوء؟ يُعتقد الآن أن موجات الضوء لها السمات المميزة لكل من الجسيمات والموجات في نفس الوقت. التجارب جارية لدعم كلا النظريتين.
يتكون الضوء من الفوتونات والجسيمات عديمة الوزن التي ليس لها كتلة وتنتقل بسرعة 300000 كم / ثانية ولها خصائص موجية. يحدد تواتر الاهتزازات الموجية للضوء لونها. بالإضافة إلى ذلك ، كلما زاد تردد التذبذب ، كلما كان الطول الموجي أقصر. كل لون له تردد الاهتزاز والطول الموجي الخاص به. يتكون ضوء الشمس الأبيض من العديد من الألوان التي يمكن رؤيتها عند انكسارها من خلال منشور زجاجي.
1. المنشور يحلل الضوء.
2. الضوء الأبيض معقد.
إذا نظرت عن كثب إلى مرور الضوء عبر منشور مثلث ، يمكنك أن ترى أن تحلل الضوء الأبيض يبدأ بمجرد مرور الضوء من الهواء إلى الزجاج. بدلاً من الزجاج ، يمكنك أن تأخذ مواد أخرى شفافة للضوء.
ومن اللافت للنظر أن هذه التجربة قد استمرت لقرون ، وما زالت منهجيتها مستخدمة في المختبرات دون تغييرات كبيرة.
تشتت (خطوط الطول) - تشتت ، تشتت ، تشتت
نيوتن على التشتت.
كان نيوتن أول من درس ظاهرة تشتت الضوء ويعتبر من أهم مزاياه العلمية. ليس من قبيل الصدفة أنه على شاهد قبره ، الذي تم تشييده عام 1731 والمزخرف بأشكال لشبان يحملون شعارات أهم اكتشافاته ، هناك شخصية واحدة تحمل موشورًا ، ويحتوي النقش على النصب على الكلمات: الاختلاف في أشعة الضوء والخصائص المختلفة التي تظهر في هذه الحالة والتي لم يشك أحد بها من قبل. البيان الأخير ليس دقيقًا تمامًا. كان التشتت معروفًا من قبل ، لكن لم تتم دراسته بالتفصيل. من خلال مشاركته في تحسين التلسكوبات ، لفت نيوتن الانتباه إلى حقيقة أن الصورة التي تقدمها العدسة ملونة عند الحواف. من خلال التحقيق في الحواف الملونة بالانكسار ، قام نيوتن باكتشافاته في مجال البصريات.
الطيف المرئي
عندما يتحلل شعاع أبيض في منشور ، يتشكل طيف ينكسر فيه إشعاع ذو أطوال موجية مختلفة بزوايا مختلفة. الألوان المتضمنة في الطيف ، أي تلك الألوان التي يمكن الحصول عليها عن طريق موجات الضوء ذات الطول الموجي الواحد (أو النطاق الضيق جدًا) ، تسمى الألوان الطيفية. يتم عرض الألوان الطيفية الرئيسية (لها أسمائها الخاصة) ، بالإضافة إلى خصائص انبعاث هذه الألوان ، في الجدول:
يجب أن يرتبط كل "لون" في الطيف بموجة ضوئية بطول معين.
يمكن الحصول على أبسط فكرة عن الطيف بالنظر إلى قوس قزح. الضوء الأبيض المنكسر في قطرات الماء يشكل قوس قزح ، لأنه يتكون من العديد من الأشعة من جميع الألوان ، وتنكسر بطرق مختلفة: الأحمر هو الأضعف ، والأزرق والبنفسجي هم الأقوى. يدرس علماء الفلك أطياف الشمس والنجوم والكواكب والمذنبات ، لأنه يمكن تعلم الكثير من الأطياف.
نيتروجين "href =" / text / category / azot / "rel =" bookmark "> نيتروجين. يتفاعل الضوء الأحمر والأزرق بشكل مختلف مع الأكسجين. نظرًا لأن الطول الموجي للون الأزرق يقارب حجم ذرة الأكسجين ، ولهذا السبب ، فإن اللون الأزرق يتشتت الضوء بواسطة الأكسجين في اتجاهات مختلفة ، في حين أن الضوء الأحمر يمر بسهولة عبر طبقة الغلاف الجوي ، في الواقع يتشتت الضوء البنفسجي أكثر في الغلاف الجوي ، لكن العين البشرية أقل عرضة له من الضوء الأزرق ، ونتيجة لذلك ، اتضح أن عين الإنسان تلتقطها من جميع الجهات الضوء الأزرق المنتشر بواسطة الأكسجين ، مما يجعل السماء تبدو زرقاء بالنسبة لنا.
بدون غلاف جوي على الأرض ، ستظهر لنا الشمس كنجم أبيض ناصع ، وستكون السماء سوداء.
0 "style =" border-collapse: collapse؛ border: none ">
ظواهر غير عادية
https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg "alt =" (! LANG: Aurora Borealis" align="left" width="140" height="217 src=">!} الشفق منذ العصور القديمة ، أعجب الناس بالصورة المهيبة للشفق وتساءلوا عن مصدرها. تم العثور على واحدة من أقدم الإشارات إلى الشفق في أرسطو. في كتابه "الأرصاد الجوية" ، الذي كتب قبل 2300 عام ، يمكن للمرء أن يقرأ: "أحيانًا في الليالي الصافية ، توجد العديد من الظواهر في السماء - فجوات وفجوات ولون دموي أحمر ...
يبدو أنه يحترق ".
ماذا يهتز شعاع الليل الصافي؟
ما هو اللهب الرقيق الذي يصطدم بالسماء؟
مثل البرق دون أن تهدد الغيوم
يجاهد من الأرض إلى أوجها؟
كيف يمكن أن تكون هذه كرة مجمدة
هل كان هناك حريق في منتصف الشتاء؟
ما هو الشفق؟ كيف يتم تشكيلها؟
إجابه. الشفق القطبي هو توهج مضيء ناتج عن تفاعل الجسيمات المشحونة (الإلكترونات والبروتونات) التي تطير من الشمس مع ذرات وجزيئات الغلاف الجوي للأرض. إن ظهور هذه الجسيمات المشحونة في مناطق معينة من الغلاف الجوي وعلى ارتفاعات معينة هو نتيجة تفاعل الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي للأرض.
الهباء الجوي "href =" / text / category / ayerozolmz / "rel =" bookmark "> تناثر الأيروسول للغبار والرطوبة ، فهذه هي السبب الرئيسي لتحلل لون الشمس (تشتت). في موضع ذروة ، سقوط شعاع الشمس على مكونات الهباء الجوي يحدث تقريبًا بزاوية قائمة ، وطبقتها بين عين الراصد والشمس لا تكاد تذكر ، وكلما انخفضت الشمس إلى الأفق ، زادت سماكة طبقة الهواء الجوي وتزداد كمية الأيروسول المعلق فيه ، وتغير أشعة الشمس ، بالنسبة إلى الراصد ، زاوية الوقوع على جزيئات المعلق ، ثم يُلاحظ تشتت ضوء الشمس ، لذلك ، كما ذكرنا سابقًا ، يتكون ضوء الشمس من سبعة ألوان أساسية. كل لون ، مثل الموجة الكهرومغناطيسية ، له طوله الخاص وقدرته على التشتت في الغلاف الجوي ، ويتم ترتيب الألوان الأساسية للطيف على مقياس من الأحمر إلى البنفسجي ، واللون الأحمر لديه أقل قدرة على التشتت (ومن ثم ، تمتص) في الغلاف الجوي. تشتت ، كل الألوان التي تلي اللون الأحمر على المقياس مبعثرة بمكونات معلق الهباء الجوي وتمتصها. المراقب يرى اللون الأحمر فقط. وهذا يعني أنه كلما زادت سماكة طبقة الهواء الجوي ، زادت كثافة التعليق ، وتشتت أشعة الطيف وامتصاصها. معروف ظاهرة طبيعية: بعد الانفجار القوي لبركان كراكاتو في عام 1883 ، لوحظ غروب الشمس الأحمر الساطع بشكل غير عادي في أماكن مختلفة على الكوكب لعدة سنوات. هذا بسبب الإطلاق القوي للغبار البركاني في الغلاف الجوي أثناء الثوران.
لا أعتقد أن بحثي سينتهي عند هذا الحد. لدي المزيد من الأسئلة. أريد أن أعرف:
ماذا يحدث عندما تمر أشعة الضوء عبر سوائل ومحاليل مختلفة ؛
كيف ينعكس الضوء ويمتص.
بعد الانتهاء من هذا العمل ، كنت مقتنعا كم يمكن أن يكون مذهلا ومفيدا للأنشطة العملية في ظاهرة انكسار الضوء. كان هو الذي سمح لي بفهم سبب لون غروب الشمس باللون الأحمر.
المؤلفات
1. ، الفيزياء. كيمياء. 5-6 خلايا. كتاب مدرسي. م: بوستارد ، 2009 ، ص 106
2. ظواهر بولات في الطبيعة. م: التنوير ، 1974 ، 143 ص.
3. "من يصنع قوس قزح؟" - الكم 1988 ، العدد 6 ، ص 46.
4. محاضرات عن البصريات. تاراسوف في الطبيعة. - م: التنوير ، 1988
موارد الإنترنت:
1. http: // بوتومي. ar / لماذا السماء زرقاء؟
2. http: // www. voprosy-kak-i-pochemu. ar لماذا السماء زرقاء؟
3. http: // experience. ar / فئة / تعليم /
لماذا السماء زرقاء - من الصعب جدًا العثور على إجابة لمثل هذا السؤال البسيط. حير العديد من العلماء حول الإجابة. أفضل حل لهذه المشكلة اقترحه الفيزيائي الإنجليزي اللورد جون رايلي منذ حوالي 100 عام.
لكن لنبدأ من البداية. تنبعث من الشمس ضوء أبيض نقي بشكل مبهر. لذلك يجب أن يكون لون السماء هو نفسه ، لكنها لا تزال زرقاء. ماذا يحدث للضوء الأبيض في الغلاف الجوي للأرض؟
لون أمة الله
اللون الحقيقي لضوء الشمس أبيض. الضوء الأبيض هو مزيج من الأشعة الملونة. باستخدام المنشور ، يمكننا عمل قوس قزح. يحلل المنشور الشعاع الأبيض إلى نطاقات ملونة: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي. تتحد هذه الأشعة معًا ، وتشكل الضوء الأبيض مرة أخرى. يمكن افتراض أن ضوء الشمس ينقسم أولاً إلى مكونات ملونة. ثم يحدث شيء ما ، ولا تصل سوى الأشعة الزرقاء إلى سطح الأرض.
فرضيات طُرحت في أوقات مختلفة
هناك عدة تفسيرات محتملة. الهواء المحيط بالأرض عبارة عن مزيج من الغازات: النيتروجين والأكسجين والأرجون وغيرها. يحتوي الغلاف الجوي أيضًا على بخار الماء وبلورات الجليد. الغبار والجزيئات الصغيرة الأخرى معلقة في الهواء. طبقة الأوزون في الغلاف الجوي العلوي. هل يمكن أن يكون هذا هو السبب؟
مثير للاهتمام:
حقائق مثيرة للاهتمام حول الثلج
يعتقد بعض العلماء أن جزيئات الأوزون والماء تمتص الأشعة الحمراء وتنقل الأشعة الزرقاء. لكن اتضح أنه ببساطة لم يكن هناك ما يكفي من الأوزون والماء في الغلاف الجوي لتلوين السماء باللون الأزرق.
في عام 1869 ، اقترح الإنجليزي جون تيندال أن الغبار والجسيمات الأخرى تشتت الضوء. الضوء الأزرق هو الأقل تبعثرًا ويمر عبر طبقات من هذه الجسيمات للوصول إلى سطح الأرض. في مختبره ، ابتكر نموذجًا من الضباب الدخاني وأضاءه بشعاع أبيض ناصع. تحول الضباب الدخاني عميقا اللون الأزرق.
قرر تيندال أنه إذا كان الهواء نقيًا تمامًا ، فلن يؤدي أي شيء إلى تشتيت الضوء ، ويمكننا الاستمتاع بالسماء البيضاء الساطعة. كما أيد اللورد رايلي هذه الفكرة ، ولكن ليس لفترة طويلة. في عام 1899 ، نشر تفسيره: الهواء ، وليس الغبار ، أو الدخان ، هو الذي يحول السماء إلى اللون الأزرق.
العلاقة بين اللون والطول الموجي
يمر جزء من أشعة الشمس بين جزيئات الغاز دون أن يصطدم بها ويصل إلى سطح الأرض دون تغيير. الجزء الآخر ، في الغالب ، تمتصه جزيئات الغاز. عندما يتم امتصاص الفوتونات ، يتم إثارة الجزيئات ، أي أنها مشحونة بالطاقة ، ثم تنبعث منها في شكل فوتونات مرة أخرى. هذه الفوتونات الثانوية لها أطوال موجية مختلفة ويمكن أن تكون بأي لون من الأحمر إلى الأرجواني.
يتفرقون في كل الاتجاهات: إلى الأرض ، وإلى الشمس ، وإلى الجوانب. اقترح اللورد رايلي أن لون الحزمة المنبعثة يعتمد على غلبة الكميات من لون أو آخر في الحزمة. عندما يصطدم جزيء غاز بفوتونات شمسية ، يكون هناك ثمانية كمات زرقاء لكموم أحمر ثانوي.
مثير للاهتمام:
حركة الكتلة الهوائية والتكثيف
ما هي النتيجة؟ يتدفق الضوء الأزرق الشديد علينا من جميع الاتجاهات من مليارات جزيئات الغاز في الغلاف الجوي. يحتوي هذا الضوء على فوتونات من ألوان أخرى مختلطة ، لذلك ليس له صبغة زرقاء نقية.
لم السماء زرقاء؟
قبل الوصول إلى سطح الأرض ، حيث يمكن للناس التفكير فيه ، يجب أن يمر ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي للكوكب بأكمله. الضوء مدى واسع، حيث لا تزال الألوان الأساسية ، ظلال قوس قزح ، بارزة. من هذا الطيف ، يحتوي اللون الأحمر على أطول طول موجي للضوء ، بينما يحتوي اللون البنفسجي على الأقصر. عند غروب الشمس ، يتحول القرص الشمسي سريعًا إلى اللون الأحمر ويندفع أقرب إلى الأفق.
في هذه الحالة ، يجب أن يتغلب الضوء على سماكة الهواء المتزايدة ، ويفقد جزء من الأمواج. يختفي اللون الأرجواني أولاً ، ثم الأزرق ، ثم الأزرق. تستمر أطول موجات اللون الأحمر في اختراق سطح الأرض حتى النهاية ، وبالتالي فإن القرص الشمسي والهالة المحيطة به حتى اللحظات الأخيرة لها ألوان ضاربة إلى الحمرة.
لماذا السماء زرقاء - فيديو مثير للاهتمام
ما الذي يتغير في المساء؟
مع اقتراب غروب الشمس ، تندفع الشمس نحو الأفق ، وكلما انخفض هبوطها ، كلما اقترب المساء بشكل أسرع. في مثل هذه الأوقات ، تبدأ طبقة الغلاف الجوي التي تفصل ضوء الشمس الأصلي عن سطح الأرض في الزيادة بشكل كبير بسبب زاوية الميل. في مرحلة ما ، تتوقف الطبقة السميكة عن إرسال موجات ضوئية أخرى ما عدا اللون الأحمر ، وفي تلك اللحظة يتم رسم السماء بهذا اللون. لم يعد اللون الأزرق موجودًا ، يتم امتصاصه في عملية المرور عبر طبقات الغلاف الجوي.
حقيقة مثيرة للاهتمام:عند غروب الشمس ، تمر الشمس والسماء عبر سلسلة كاملة من الأشكال حيث يتوقف أحدهما أو الآخر عن المرور عبر الغلاف الجوي. يمكن ملاحظة الشيء نفسه في وقت شروق الشمس ، فإن أسباب كلتا الظاهرتين هي نفسها.
ماذا يحدث عند شروق الشمس؟
عند شروق الشمس ، تمر أشعة الشمس بنفس العملية ، ولكن بترتيب عكسي. أي ، أولاً ، تخترق الأشعة الأولى سمك الغلاف الجوي بزاوية قوية ، فقط الطيف الأحمر يصل إلى السطح. لذلك ، فإن شروق الشمس يشرق في البداية باللون الأحمر. بعد ذلك ، مع شروق الشمس وتغير الزاوية ، تبدأ موجات الألوان الأخرى بالمرور - تتحول السماء إلى اللون البرتقالي ، ثم تصبح زرقاء بشكل معتاد. لوحظ وجود زرقة زرقاء عميقة في السماء لمدة نصف يوم ، وبعد ذلك ، بحلول المساء ، تبدأ في التحول مرة أخرى إلى اللون القرمزي. على جانب واحد من السماء ، بعيدًا عن الشمس ، هناك ظل أزرق-أسود ، ولكن كلما اقتربنا من النجم ، يمكن رؤية المزيد من الظلال الحمراء بالقرب من الأفق ، حتى تختفي الشمس تمامًا.
لماذا السماء زرقاء. لماذا الشمس صفراء؟ هذه الأسئلة ، الطبيعية جدًا ، نشأت أمام الإنسان منذ العصور القديمة. ومع ذلك ، من أجل الحصول على تفسير صحيح لهذه الظواهر ، كانت جهود العلماء البارزين في العصور الوسطى والعصور اللاحقة ، حتى نهاية القرن التاسع عشر ، مطلوبة.
ما الفرضيات الموجودة؟ ما الفرضيات التي لم تطرح في أوقات مختلفة لشرح لون السماء. 1 الفرضية: بملاحظة كيف يكتسب الدخان على خلفية المدفأة المظلمة لونًا مزرقًا ، كتب ليوناردو دافنشي: ... يصبح الضوء على الظلام أزرقًا ، وكلما كان أجمل ، كان الضوء والظلام أكثر تميزًا. " وجهة النظر نفسها ، الذي لم يكن شاعرًا مشهورًا عالميًا فحسب ، بل كان أيضًا أعظم علماء الطبيعة في عصره. ومع ذلك ، تبين أن مثل هذا التفسير للون السماء لا يمكن الدفاع عنه ، لأنه ، كما أصبح واضحًا لاحقًا ، يمكن أن ينتج عن خلط الأسود والأبيض نغمات رمادية وليس لونًا ، أما اللون الأزرق للدخان من الموقد بسبب عملية مختلفة تمامًا.
ما الفرضيات الموجودة؟ الفرضية 2 بعد اكتشاف التداخل ، لا سيما في الأغشية الرقيقة ، حاول نيوتن تطبيق التداخل لشرح لون السماء. للقيام بذلك ، كان عليه أن يعترف بأن قطرات الماء على شكل فقاعات رقيقة الجدران ، مثل فقاعات الصابون. ولكن نظرًا لأن قطرات الماء الموجودة في الغلاف الجوي هي في الواقع كرات ، فإن هذه الفرضية سرعان ما تنفجر مثل فقاعة الصابون.
ما الفرضيات الموجودة؟ 3 فرضيات علماء القرن الثامن عشر. اعتقد ماريوت ، بوجير ، أويلر أن اللون الأزرق للسماء يفسر من خلال اللون الخاص للأجزاء المكونة للهواء. حتى أن هذا التفسير تلقى بعض التأكيد في وقت لاحق ، بالفعل في القرن التاسع عشر ، عندما ثبت أن الأكسجين السائل له لون أزرق ، والأوزون السائل أزرق. جاء O. B. Saussure الأقرب إلى تفسير صحيح للون السماء. كان يعتقد أنه إذا كان الهواء نقيًا تمامًا ، فستكون السماء سوداء ، لكن الهواء يحتوي على شوائب تعكس اللون الأزرق في الغالب (على وجه الخصوص ، بخار الماء وقطرات الماء).
نتائج الدراسة: كان العالم الإنجليزي رايلي أول من وضع نظرية رياضية متماسكة وصارمة عن التشتت الجزيئي للضوء في الغلاف الجوي. كان يعتقد أن تشتت الضوء لا يحدث على الشوائب كما اعتقد أسلافه ، ولكن على جزيئات الهواء نفسها. لشرح لون السماء ، نقدم واحدًا فقط من استنتاجات نظرية رايلي:
نتائج الدراسة: لون خليط الأشعة المتناثرة سيكون أزرق ، يتباين سطوع أو شدة الضوء المنتثر عكسياً مع القوة الرابعة من الطول الموجي للضوء الساقط على الجسيم المشتت. وبالتالي ، فإن الانتثار الجزيئي حساس للغاية لأدنى تغيير في الطول الموجي للضوء. على سبيل المثال ، يبلغ الطول الموجي للأشعة البنفسجية (0.4 ميكرون) حوالي نصف الطول الموجي للأشعة الحمراء (0.8 ميكرون). لذلك ، ستنتشر الأشعة البنفسجية بقوة 16 مرة أكثر من الأشعة الحمراء ، وبكثافة متساوية للأشعة الساقطة ، سيكون هناك 16 مرة أكثر منها في الضوء المتناثر. سيتم تضمين جميع الأشعة الملونة الأخرى من الطيف المرئي (أزرق ، سماوي ، أخضر ، أصفر ، برتقالي) في الضوء المتناثر بكميات تتناسب عكسياً مع القوة الرابعة من الطول الموجي لكل منها. إذا تم خلط كل الأشعة الملونة المتناثرة الآن بهذه النسبة ، فسيكون لون خليط الأشعة المتناثرة باللون الأزرق
الأدب: S.V. زفيريفا. في عالم ضوء الشمس. L.، Gidrometeoizdat، 1988
ضوء الشمس أبيض ، أي أنه يشمل جميع ألوان الطيف. يبدو أن السماء يجب أن تكون بيضاء أيضًا ، لكنها زرقاء.
بالتأكيد يعرف طفلك عبارة "كل صياد يريد أن يعرف أين يجلس الدراج" ، مما يساعد على تذكر ألوان قوس قزح. وقوس قزح أفضل طريقةفهم كيف يتحول الضوء إلى موجات ذات ترددات مختلفة. الحد الأقصى لطولموجات - باللون الأحمر ، الأصغر - باللون الأرجواني والأزرق.
الهواء ، الذي يحتوي على جزيئات الغاز ، والبلورات الدقيقة من الجليد وقطرات الماء ، ينثر الضوء بطول موجي أقصر بقوة أكبر ، وبالتالي هناك ثمانية أضعاف الألوان الزرقاء والبنفسجية في السماء من الألوان الحمراء. يسمى هذا التأثير تشتت رايلي.
ارسم تشابهًا مع كرات تتدحرج على لوح مموج. كلما كانت الكرة أكبر ، قل احتمال انحرافها عن مسارها أو تعثرها.
اشرح لماذا لا يمكن أن تكون السماء ألوانًا أخرى
لماذا السماء ليست بنفسجية؟
من المنطقي أن نفترض أن السماء يجب أن تكون أرجوانية ، لأن هذا اللون له أقصر طول موجي. ولكن هنا تلعب سمات ضوء الشمس وهيكل العين البشرية. طيف ضوء الشمس غير متساوٍ ، وهناك درجات أقل من البنفسجي فيه من الألوان الأخرى. وجزء من الطيف غير مرئي للعين البشرية ، مما يقلل بشكل أكبر نسبة ظلال اللون الأرجواني في السماء.
لماذا السماء ليست خضراء؟
amopintar.comقد يسأل الطفل ، "بما أن التشتت يزداد مع تناقص الطول الموجي ، فلماذا لا تكون السماء خضراء؟" لا تنتشر الأشعة الزرقاء فقط في الغلاف الجوي. موجتهم هي الأقصر ، لذلك هم الأكثر بروزًا وألمعًا. ولكن إذا كانت العين البشرية مرتبة بشكل مختلف ، فإن السماء ستبدو خضراء بالنسبة لنا. بعد كل شيء ، الطول الموجي لهذا اللون أطول قليلاً من اللون الأزرق.
يتم ترتيب الضوء بشكل مختلف عن الطلاء. إذا قمت بخلط الدهانات الخضراء والزرقاء والأرجوانية ، فستحصل على ذلك لون غامق. مع الضوء ، يكون العكس هو الصحيح: فكلما اختلطت الألوان ، كانت النتيجة أفتح.
أخبرني عن غروب الشمس
نرى سماء زرقاء عندما تشرق الشمس من فوق. عندما تقترب من الأفق ، وتقل زاوية سقوط أشعة الشمس ، تتحرك الأشعة بشكل عرضي ، مروراً بمسار أكبر بكثير. وبسبب هذا ، يتم امتصاص موجات الطيف الأزرق والأزرق في الغلاف الجوي ولا تصل إلى الأرض. تنتشر الألوان الحمراء والصفراء في الغلاف الجوي. لذلك ، عند غروب الشمس تتحول السماء إلى اللون الأحمر.
