Textul lucrării este postat fără imagini și formule.
Versiunea completă a lucrării este disponibilă în fila „Fișiere de lucru” în format PDF

1. Introducere.

În timp ce mă jucam pe stradă, am observat odată cerul, era extraordinar: fără fund, nesfârșit și albastru, albastru! Și doar norii au acoperit ușor această culoare albastră. M-am întrebat, de ce este cerul albastru? Mi-am amintit imediat de cântecul vulpii Alice din basmul despre Pinocchio „Ce cer albastru...!” și o lecție de geografie, unde, în timp ce studiam subiectul „Vremea”, am descris starea cerului și am spus, de asemenea, că era albastru. Deci, până la urmă, de ce este cerul albastru? Când am ajuns acasă, i-am pus această întrebare mamei. Ea mi-a spus că atunci când oamenii plâng, cer ajutor cerului. Cerul le ia lacrimile, așa că devine albastru ca un lac. Dar povestea mamei mele nu mi-a satisfăcut întrebarea. Am decis să-mi întreb colegii și profesorii dacă știu de ce este cerul albastru? La sondaj au participat 24 de elevi și 17 profesori. După procesarea chestionarelor, am primit următoarele rezultate:

La școală, în timpul unei lecții de geografie, i-am adresat profesorului această întrebare. Ea mi-a răspuns că culoarea cerului poate fi ușor explicată din punct de vedere al fizicii. Acest fenomen se numește dispersie. De la Wikipedia am aflat că dispersia este procesul de descompunere a luminii într-un spectru. Profesorul de geografie Larisa Borisovna mi-a sugerat să observ acest fenomen experimental. Și ne-am dus la sala de fizică. Vasily Aleksandrovich, un profesor de fizică, a fost de bunăvoie de acord să ne ajute în acest sens. Folosind echipamente speciale, am putut urmări modul în care procesul de dispersie are loc în natură.

Pentru a găsi răspunsul la întrebarea de ce cerul este albastru, am decis să facem un studiu. Așa a apărut ideea de a scrie un proiect. Împreună cu supervizorul meu, am stabilit tema, scopul și obiectivele cercetării, am propus o ipoteză, am determinat metode de cercetare și mecanisme de implementare a ideii noastre.

Ipoteză: Lumina este trimisă către Pământ de către Soare și, cel mai adesea, când ne uităm la ea, ne pare uluitor de alb. Deci trebuie să existe un cer alb? Dar, în realitate, cerul este albastru. Pe parcursul studiului vom găsi explicații pentru aceste contradicții.

Ţintă: găsiți răspunsul la întrebarea de ce cerul este albastru și aflați de ce depinde culoarea lui.

Sarcini: 1. Familiarizați-vă cu materialul teoretic pe această temă

2. Studiați experimental fenomenul de dispersie a luminii

3. Observați culoarea cerului timp diferit zile și pe vreme diferită

Obiect de studiu: cer

Articol: lumina si culoarea cerului

Metode de cercetare: analiză, experiment, observație

Etape de lucru:

1. Teoretic

2. Practic

3. Final: concluzii pe tema de cercetare

Semnificația practică a lucrării: Materialele de cercetare pot fi folosite în lecțiile de geografie și fizică ca modul de predare.

2. Partea principală.

2.1. Aspecte teoretice Probleme. Fenomenul cerului albastru din punct de vedere al fizicii

De ce este cerul albastru - este foarte dificil să găsești un răspuns la o întrebare atât de simplă. Mai întâi, să definim conceptul. Cerul este spațiul de deasupra Pământului sau suprafața oricărui alt obiect astronomic. În general, cerul se numește de obicei panorama care se deschide când se privește de la suprafața Pământului (sau a altui obiect astronomic) către spațiu.

Mulți oameni de știință și-au zguduit creierul în căutarea unui răspuns. Leonardo da Vinci, privind focul din șemineu, a scris: „Lumina peste întuneric devine albastră”. Dar astăzi se știe că fuziunea dintre alb și negru produce gri.

Orez. 1. Ipoteza lui Leonardo da Vinci

Isaac Newton aproape a explicat culoarea cerului, totuși, pentru aceasta a trebuit să presupună că picăturile de apă conținute în atmosferă au pereți subțiri ca bulele de săpun. Dar s-a dovedit că aceste picături sunt sfere, ceea ce înseamnă că nu au grosimea peretelui. Și așa a izbucnit bula lui Newton!

Orez. 2. Ipoteza lui Newton

Cea mai bună soluție la problemă a fost propusă de fizicianul englez Lord John Rayleigh acum aproximativ 100 de ani. Dar să începem de la început. Soarele emite o lumină albă orbitoare, ceea ce înseamnă că culoarea cerului ar trebui să fie aceeași, dar este încă albastru. Ce se întâmplă cu lumina albă din atmosferă? Când trece prin atmosferă, parcă printr-o prismă, se desface în șapte culori. Probabil că știți aceste rânduri: fiecare vânător vrea să știe unde stă fazanul. Ascuns în aceste propoziții înțeles adânc. Ele reprezintă pentru noi culorile primare din spectrul luminii vizibile.

Orez. 3. Spectrul luminii albe.

Cea mai bună demonstrație naturală a acestui spectru este, desigur, curcubeul.

Orez. 4 Spectrul de lumină vizibilă

Lumina vizibilă este radiația electromagnetică ale cărei unde au lungimi de undă diferite. Există și lumină invizibilă; ochii noștri nu o percep. Acestea sunt ultraviolete și infraroșii. Nu-l vedem pentru că lungimea lui este fie prea mare, fie prea scurtă. A vedea lumina înseamnă a-i percepe culoarea, dar culoarea pe care o vedem depinde de lungimea de undă. Cele mai lungi unde vizibile sunt roșii, iar cele mai scurte sunt violete.

Capacitatea luminii de a se împrăștia, adică de a se propaga într-un mediu, depinde și de lungimea de undă. Undele de lumină roșie împrăștie cel mai rău, dar culorile albastre și violete au o capacitate mare de împrăștiere.

Orez. 5. Capacitate de împrăștiere a luminii

Și, în sfârșit, suntem aproape de răspunsul la întrebarea noastră, de ce este cerul albastru? După cum am menționat mai sus, albul este un amestec de toate culorile posibile. Când se ciocnește cu o moleculă de gaz, fiecare dintre cele șapte componente de culoare ale luminii albe este împrăștiată. În același timp, lumina cu unde mai lungi este împrăștiată mai rău decât lumina cu unde scurte. Din această cauză, în aer rămâne de 8 ori mai mult spectru albastru decât roșu. Deși violetul are cea mai scurtă lungime de undă, cerul încă apare albastru datorită amestecului de lungimi de undă violet și verde. În plus, ochii noștri percep albastrul mai bine decât violetul, având în vedere aceeași luminozitate a ambilor. Aceste fapte sunt cele care determină schema de culori cerul: atmosfera este literalmente plină de raze de culoare albastru-albastru.

Cu toate acestea, cerul nu este întotdeauna albastru. În timpul zilei vedem cerul ca albastru, cyan, gri, seara - roșu (Anexa 1). De ce este roșu apusul? În timpul apusului, Soarele se apropie de orizont, iar raza soarelui este îndreptată spre suprafața Pământului nu vertical, ca în timpul zilei, ci în unghi. Prin urmare, drumul pe care îl parcurge prin atmosferă este mult În plus că are loc în timpul zilei când Soarele este sus. Din această cauză, spectrul albastru-albastru este absorbit în atmosferă înainte de a ajunge pe Pământ, iar undele de lumină mai lungi ale spectrului roșu ajung la suprafața Pământului, colorând cerul în tonuri de roșu și galben. Schimbarea de culoare a cerului este în mod clar legată de rotația Pământului în jurul axei sale și, prin urmare, de unghiul de incidență al luminii pe Pământ.

2.2. Aspecte practice. Mod experimental de rezolvare a problemei

La ora de fizică m-am familiarizat cu dispozitivul spectrograf. Vasily Aleksandrovich, profesor de fizică, mi-a spus principiul de funcționare al acestui dispozitiv, după care am efectuat independent un experiment numit dispersie. O rază de lumină albă care trece printr-o prismă este refractă și vedem un curcubeu pe ecran. (Anexa 2). Această experiență m-a ajutat să înțeleg cum această creație uimitoare a naturii apare pe cer. Cu ajutorul unui spectrograf, oamenii de știință de astăzi pot obține informații despre compoziția și proprietățile diferitelor substanțe.

Foto 1. Demonstrarea experienței de dispersie în

camera de fizica

Am vrut să iau un curcubeu acasă. Profesoara mea de geografie, Larisa Borisovna, mi-a spus cum să fac asta. Un analog al spectrografului a fost un recipient de sticlă cu apă, o oglindă, o lanternă și o foaie de hârtie albă. Pune o oglindă într-un recipient cu apă și pune o foaie albă de hârtie în spatele recipientului. Îndreptăm lumina unei lanterne spre oglindă, astfel încât lumina reflectată să cadă pe hârtie. Un curcubeu a apărut din nou pe o bucată de hârtie! (Anexa 3). Este mai bine să efectuați experimentul într-o cameră întunecată.

Am spus deja mai sus că lumina albă conține deja toate culorile curcubeului. Puteți să vă asigurați de acest lucru și să colectați toate culorile înapoi la alb făcând un top curcubeu (Anexa 4). Dacă îl învârți prea mult, culorile se vor îmbina și discul va deveni alb.

În ciuda explicației științifice pentru formarea unui curcubeu, acest fenomen rămâne unul dintre misterioșii ochelari optici din atmosferă. Priviți și bucurați-vă!

3. Concluzie

În căutarea unui răspuns la întrebarea copiilor atât de des adresată de părinți: „De ce este cerul albastru?” Am învățat o mulțime de lucruri interesante și instructive. Contradicțiile din ipoteza noastră de astăzi au o explicație științifică:

Întregul secret este în culoarea cerului din atmosfera noastră - în învelișul de aer al planetei Pământ.

    O rază albă de soare, care trece prin atmosferă, se descompune în raze de șapte culori.

    Razele roșii și portocalii sunt cele mai lungi, iar razele albastre sunt cele mai scurte.

    Razele albastre ajung pe Pământ mai puțin decât altele, iar datorită acestor raze cerul este pătruns de culoare albastră

    Cerul nu este întotdeauna albastru și asta se datorează mișcării axiale a Pământului.

Experimental, am reușit să vizualizăm și să înțelegem cum are loc dispersia în natură. Pe ora de curs La școală le-am spus colegilor de ce este cerul albastru. De asemenea, a fost interesant de știut unde se poate observa fenomenul de dispersie la noi Viata de zi cu zi. Am găsit mai multe utilizări practice pentru acest fenomen unic. (Anexa 5). Pe viitor aș dori să continui să studiez cerul. Câte mistere mai păstrează? Ce alte fenomene au loc în atmosferă și care este natura lor? Cum afectează ele oamenii și toată viața de pe Pământ? Poate că acestea vor fi subiectele cercetărilor mele viitoare.

Bibliografie

1. Wikipedia - enciclopedia liberă

2. L.A. Malikova. Manual electronic de fizică „Optică geometrică”

3. Peryshkin A.V. Fizică. clasa a 9-a. Manual. M.: Butarda, 2014, p.202-209

4. htt;/www. voprosy-kak-ipochemu.ru

5. Arhivă foto personală „Sky over Golyshmanovo”

Anexa 1.

„Cerul deasupra lui Golyshmanovo”(arhiva foto personala)

Anexa 2.

Dispersia luminii folosind un spectrograf

Anexa 3.

Dispersia luminii la domiciliu

"curcubeu"

Anexa 4.

Top curcubeu

Vârful în repaus Vârful în timpul rotației

Anexa 5.

Variația în viața umană

Diamond Lights la bordul unui avion

Farurile auto

Semne reflectorizante

Bugetul municipal instituție educațională

„Școala secundară Kislovskaya” districtul Tomsk

Cercetare

Subiect: „De ce este roșu apusul...”

(Dispersia luminii)

Lucrare finalizata: ,

elev din clasa 5A

supraveghetor;

profesor de chimie

1. Introducere …………………………………………………………………… 3

2. Partea principală………………………………………………………4

3. Ce este lumina………………………………………………………………….. 4

Subiect de studiu– apus și cer.

Ipoteze de cercetare:

Soarele are raze care colorează cerul în diferite culori;

Culoarea roșie poate fi obținută în condiții de laborator.

Relevanța subiectului meu constă în faptul că va fi interesant și util pentru ascultători, deoarece mulți oameni se uită la cerul albastru limpede și îl admiră, iar puțini știu de ce este atât de albastru ziua și roșu la apus și ce dă asta. este culoarea lui.

2. Partea principală

La prima vedere, această întrebare pare simplă, dar de fapt afectează aspecte profunde ale refracției luminii în atmosferă. Înainte de a putea înțelege răspunsul la această întrebare, trebuie să aveți o idee despre ce este lumina..jpg" align="left" height="1 src=">

Ce este lumina?

Lumina soarelui este energie. Căldura razelor solare, focalizată de lentilă, se transformă în foc. Lumina și căldura sunt reflectate de suprafețele albe și absorbite de cele negre. De aceea haine albe mai rece decât negrul.

Care este natura luminii? Prima persoană care a încercat serios să studieze lumina a fost Isaac Newton. El credea că lumina constă din particule corpusculare care sunt trase ca gloanțe. Dar unele caracteristici ale luminii nu au putut fi explicate prin această teorie.

Un alt om de știință, Huygens, a propus o explicație diferită pentru natura luminii. El a dezvoltat teoria „undei” a luminii. El credea că lumina formează impulsuri, sau valuri, în același mod în care o piatră aruncată într-un iaz creează valuri.

Ce păreri au oamenii de știință de astăzi cu privire la originea luminii? Acum se crede că undele luminoase au caracteristicile atât ale particulelor, cât și ale undelor în același timp. Se fac experimente pentru a confirma ambele teorii.

Lumina este formată din fotoni, particule fără greutate, fără masă, care călătoresc cu viteze de aproximativ 300.000 km/s și au proprietățile undelor. Frecvența undei luminii determină culoarea acesteia. În plus, cu cât frecvența de oscilație este mai mare, cu atât lungimea de undă este mai scurtă. Fiecare culoare are propria frecvență de vibrație și lungime de undă. Lumina albă a soarelui este formată din multe culori care pot fi văzute atunci când este refractată printr-o prismă de sticlă.

1. O prismă descompune lumina.

2. Lumina albă este complexă.

Dacă te uiți cu atenție la trecerea luminii printr-o prismă triunghiulară, poți vedea că descompunerea luminii albe începe imediat ce lumina trece din aer în sticlă. În loc de sticlă, puteți folosi alte materiale care sunt transparente la lumină.

Este remarcabil faptul că acest experiment a supraviețuit secolelor, iar metodologia sa este încă folosită în laboratoare fără modificări semnificative.

dispersio (lat.) – împrăștiere, dispersie - dispersie

dispersia lui Newton.

I. Newton a fost primul care a studiat fenomenul de dispersie a luminii și este considerat una dintre cele mai importante realizări științifice ale sale. Nu degeaba pe piatra sa funerară, ridicată în 1731 și decorată cu figuri ale tinerilor care țin în mâinile lor emblemele celor mai importante descoperiri ale sale, o figură ține o prismă, iar inscripția de pe monument conține cuvintele: „ El a investigat diferența dintre razele de lumină și diferitele proprietăți care au apărut în același timp, lucru pe care nimeni nu l-a bănuit înainte.” Ultima afirmație nu este complet corectă. Dispersia era cunoscută mai devreme, dar nu a fost studiată în detaliu. În timp ce a îmbunătățit telescoapele, Newton a observat că imaginea produsă de lentilă era colorată la margini. Examinând marginile colorate prin refracție, Newton și-a făcut descoperirile în domeniul opticii.

Spectrul vizibil

Când un fascicul alb este descompus într-o prismă, se formează un spectru în care radiațiile de lungimi de undă diferite sunt refractate la unghiuri diferite. Culorile incluse în spectru, adică acele culori care pot fi produse de unde luminoase de o lungime de undă (sau o gamă foarte îngustă), se numesc culori spectrale. Principalele culori spectrale (care au propriile nume), precum și caracteristicile de emisie ale acestor culori sunt prezentate în tabel:

Fiecare „culoare” din spectru trebuie să fie asortată cu o undă luminoasă de o anumită lungime

Cea mai simplă idee a spectrului poate fi obținută uitându-se la un curcubeu. Lumina albă, refractată în picături de apă, formează un curcubeu, deoarece este formată din multe raze de toate culorile și sunt refractate diferit: cele roșii sunt cele mai slabe, albastrul și violetul sunt cele mai puternice. Astronomii studiază spectrele Soarelui, stelelor, planetelor și cometelor, deoarece se pot învăța multe din spectre.

Azot" href="/text/category/azot/" rel="bookmark">azot. Lumina roșie și albastră interacționează diferit cu oxigenul. Deoarece lungimea de undă a culorii albastre corespunde aproximativ cu dimensiunea atomului de oxigen și din cauza acestui albastru lumina este împrăștiată de oxigen în diferite direcții, în timp ce lumina roșie trece cu ușurință prin stratul atmosferic. De fapt, lumina violetă este împrăștiată și mai mult în atmosferă, dar ochiul uman este mai puțin sensibil la ea decât la lumina albastră ochiul o persoană este surprinsă din toate părțile de lumina albastră împrăștiată de oxigen, ceea ce face ca cerul să ne pară albastru.

Fără atmosferă pe Pământ, Soarele ne-ar apărea ca o stea albă strălucitoare, iar cerul ar fi negru.

0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Fenomene neobișnuite

https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="Aurora" align="left" width="140" height="217 src=">!} Aurore Din cele mai vechi timpuri, oamenii au admirat imaginea maiestuoasă a aurorelor și s-au întrebat despre originea lor. Una dintre cele mai vechi mențiuni despre aurore se găsește la Aristotel. În „Meteorologia”, scrisă acum 2300 de ani, puteți citi: „Uneori, în nopțile senine, se observă multe fenomene pe cer - goluri, goluri, culoare roșie sânge...

Se pare că arde un foc.”

De ce un fascicul clar se ondula noaptea?

Ce flacără subțire se răspândește în firmament?

Ca fulgerul fără nori amenințători

Luptă de la pământ până la zenit?

Cum se poate ca o minge înghețată

A fost un incendiu în mijlocul iernii?

Ce este aurora? Cum se formează?

Răspuns. Aurora este o strălucire luminiscentă rezultată din interacțiunea particulelor încărcate (electroni și protoni) care zboară de la Soare cu atomii și moleculele atmosferei terestre. Apariția acestor particule încărcate în anumite regiuni ale atmosferei și la anumite altitudini este rezultatul interacțiunii vântului solar cu câmpul magnetic al Pământului.

Aerosoli" href="/text/category/ayerozolmz/" rel="bookmark">împrăștierea cu aerosoli a prafului și a umezelii, acestea sunt cauza principală a descompunerii culorii solare (dispersie). La poziția zenitală, incidența razele solare asupra componentelor aerosolilor aerului apare aproape în unghi drept, stratul lor dintre ochii observatorului și soare este nesemnificativ Cu cât soarele coboară mai jos la orizont, cu atât grosimea stratului de aer atmosferic crește și cu atât mai mult. cantitatea de suspensie de aerosol în ea, în raport cu observatorul, modifică unghiul de incidență asupra particulelor în suspensie, apoi se observă dispersia luminii solare, așa cum sa menționat mai sus, lumina solară este compusă din șapte culori primare undă, are propria lungime și capacitatea de a fi împrăștiate în atmosferă. Culorile principale ale spectrului sunt dispuse în ordine, de la roșu la violet. Odată cu fenomenul de dispersie, toate culorile care urmează roșu pe scară sunt împrăștiate de componentele suspensiei de aerosoli și sunt absorbite de acestea. Observatorul vede doar culoarea roșie. Aceasta înseamnă că, cu cât stratul de aer atmosferic este mai gros, cu atât densitatea materiei în suspensie este mai mare, cu atât mai multe raze ale spectrului vor fi împrăștiate și absorbite. faimos un fenomen natural: după erupția puternică a vulcanului Krakatoa din 1883, timp de câțiva ani au fost observate apusuri de soare neobișnuit de strălucitoare, roșii, în diferite locuri de pe planetă. Acest lucru se explică prin eliberarea puternică de praf vulcanic în atmosferă în timpul erupției.

Cred că cercetarea mea nu se va încheia aici. Mai am întrebări. Vreau să știu:

Ce se întâmplă când razele de lumină trec prin diferite lichide și soluții;

Cum este reflectată și absorbită lumina.

După ce am finalizat această lucrare, m-am convins cât de uimitor și util pentru activități practice poate fi conținut în fenomenul refracției luminii. Aceasta mi-a permis să înțeleg de ce apusul este roșu.

Literatură

1. , Fizica. Chimie. 5-6 clase Manual. M.: Dropia, 2009, p.106

2. Fenomenele oțelului damasc în natură. M.: Educaţie, 1974, 143 p.

3. „Cine face curcubeul?” – Kvant 1988, nr. 6, p. 46.

4. Prelegeri despre optică. Tarasov in natura. – M.: Educație, 1988

Resurse de internet:

1. http://potomy. ru/ De ce este cerul albastru?

2. http://www. voprosy-kak-i-pochemu. ru De ce este cerul albastru?

3. http://experience. ru/categorie/educatie/

De ce este cerul albastru Este foarte greu să găsești un răspuns la o întrebare atât de simplă. Mulți oameni de știință și-au bătut creierul în căutarea unui răspuns. Cea mai bună soluție la problemă a fost propusă în urmă cu aproximativ 100 de ani de către fizicianul englez Lord John Rayleigh.

Dar să începem de la început. Soarele emite o lumină albă uimitor de pură. Aceasta înseamnă că culoarea cerului ar trebui să fie aceeași, dar este încă albastru. Ce se întâmplă cu lumina albă din atmosfera pământului?

Culoarea razelor soarelui

Culoarea reală a razelor soarelui este albă. Lumina albă este un amestec de raze colorate. Folosind o prismă putem face un curcubeu. Prisma împarte fasciculul alb în dungi colorate: roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo și violet. Combinându-se, aceste raze formează din nou lumină albă. Se poate presupune că lumina soarelui este mai întâi împărțită în componente colorate. Apoi se întâmplă ceva și doar razele albastre ajung la suprafața Pământului.


Ipoteze formulate în momente diferite

Există mai multe explicații posibile. Aerul din jurul Pământului este un amestec de gaze: azot, oxigen, argon și altele. În atmosferă există și vapori de apă și cristale de gheață. Praful și alte particule mici sunt suspendate în aer. În straturile superioare ale atmosferei există un strat de ozon. Ar putea fi acesta motivul?

Interesant:

Fapte interesante despre zăpadă

Unii oameni de știință credeau că moleculele de ozon și apă absorb razele roșii și le transmit pe cele albastre. Dar s-a dovedit că pur și simplu nu era suficient ozon și apă în atmosferă pentru a colora cerul în albastru.

În 1869, englezul John Tyndall a propus că praful și alte particule împrăștie lumina. Lumina albastră este cel mai puțin împrăștiată și trece prin straturi de astfel de particule pentru a ajunge la suprafața Pământului. În laboratorul său, a creat un model de smog și l-a iluminat cu un fascicul alb strălucitor. Smogul a devenit adânc Culoarea albastră.

Tindall a decis că, dacă aerul ar fi absolut limpede, atunci nimic nu ar împrăștia lumina și am putea admira cerul alb strălucitor. Lordul Rayleigh a susținut și el această idee, dar nu pentru mult timp. În 1899, și-a publicat explicația: aerul, nu praful sau fumul, este cel care transformă cerul în albastru.

Relația dintre culoare și lungimea de undă


Unele dintre razele soarelui trec între moleculele de gaz fără să se ciocnească de ele și ajung neschimbate la suprafața Pământului. Cealaltă parte, mai mare, este absorbită de moleculele de gaz. Când fotonii sunt absorbiți, moleculele devin excitate, adică sunt încărcate cu energie și apoi o emit sub formă de fotoni. Acești fotoni secundari au lungimi de undă diferite și pot avea orice culoare de la roșu la violet.

Ei zboară în toate direcțiile: spre Pământ, spre Soare și în lateral. Lord Rayleigh a sugerat că culoarea fasciculului emis depinde de predominanța cuantelor de o culoare sau alta în fascicul. Când o moleculă de gaz se ciocnește cu fotonii razelor solare, există opt cuante albastre pe cuantă roșie secundară.

Interesant:

Mișcarea aerului și condens

Care este rezultatul? Lumină albastră intensă se revarsă literalmente asupra noastră din toate direcțiile de la miliarde de molecule de gaz din atmosferă. Această lumină are fotoni de alte culori amestecate, deci nu este pur albastră.

De ce cerul este albastru - răspunsul

Înainte de a ajunge la suprafața pământului, unde oamenii îl pot contempla, lumina soarelui trebuie să treacă prin toată învelișul de aer al planetei. Lumina are gamă largă, în care încă mai ies în evidență culorile și nuanțele primare ale curcubeului. Din acest spectru, roșul are cea mai lungă lungime de undă a luminii, în timp ce violetul are cea mai scurtă. La apus, discul solar devine rapid roșu și se grăbește mai aproape de orizont.


În acest caz, lumina trebuie să depășească o grosime tot mai mare a aerului, iar unele dintre valuri se pierd. Mai întâi mov dispare, apoi albastru, cyan. Cele mai lungi valuri de culoare roșie continuă să pătrundă la suprafața Pământului până în ultimul moment și, prin urmare, discul solar și aureola din jurul lui au nuanțe roșiatice până în ultimele clipe.

De ce este cerul albastru - video interesant

Ce se schimba seara?


Mai aproape de apus, Soarele se repezi la orizont, cu cât cade mai jos, cu atât se apropie mai repede seara. În astfel de momente, stratul de atmosferă care separă lumina originală a soarelui de suprafața pământului începe să crească brusc din cauza unghiului de înclinare. La un moment dat, stratul de compactare încetează să mai transmită alte unde luminoase decât roșu, iar în acest moment cerul capătă această culoare. Albastrul nu mai este prezent, este absorbit pe măsură ce trece prin straturile atmosferei.

Fapt interesant: La apus, Soarele și cerul trec printr-o gamă întreagă de nuanțe - deoarece una sau alta nu mai trece prin atmosferă. Același lucru poate fi observat în momentul răsăritului, motivele ambelor fenomene sunt aceleași.

Ce se întâmplă când soarele răsare?


La răsăritul soarelui, razele soarelui trec prin același proces, dar în ordine inversă. Adică, mai întâi primele raze străbat atmosfera într-un unghi puternic, doar spectrul roșu ajunge la suprafață. Prin urmare, răsăritul soarelui apare inițial roșu. Apoi, pe măsură ce soarele răsare și unghiul se schimbă, valuri de alte culori încep să treacă - cerul devine portocaliu și apoi devine albastrul obișnuit. Există un cer albastru adânc la mijlocul zilei și apoi, seara, începe să devină din nou violet. Pe o parte a cerului, departe de soare, se observă o nuanță albastru-negru, dar cu cât este mai aproape de lumina de apus, cu atât mai multe nuanțe roșii pot fi văzute în apropierea orizontului, până când Soarele dispare complet.


De ce cerul este albastru. De ce Soarele este galben? Aceste întrebări, atât de naturale, au apărut înaintea omului încă din cele mai vechi timpuri. Cu toate acestea, pentru a obține o explicație corectă a acestor fenomene, a fost nevoie de eforturile unor oameni de știință remarcabili din Evul Mediu și mai târziu, până la sfârșitul secolului al XIX-lea.




Ce ipoteze au existat? Tot felul de ipoteze au fost înaintate în momente diferite pentru a explica culoarea cerului. Prima ipoteză Observând cum fumul pe fundalul unui șemineu întunecat capătă o culoare albăstruie, Leonardo da Vinci a scris: ... luminozitatea peste întuneric devine albastră, cu atât lumina și întuneric sunt mai frumoase ", Goethe a aderat la aproximativ același punct de vedere, care nu a fost doar un poet de renume mondial, ci și cel mai mare om de știință natural al timpului său. Cu toate acestea, această explicație a culorii cerului s-a dovedit a fi insuportabilă, deoarece, după cum a devenit evident mai târziu, amestecul alb-negru. poate da doar tonuri de gri, iar nu culoarea albastră a fumului de la un șemineu este cauzată de un proces complet diferit.


Ce ipoteze au existat? Ipoteza 2 După descoperirea interferenței, în special în peliculele subțiri, Newton a încercat să aplice interferențe pentru a explica culoarea cerului. Pentru a face acest lucru, a trebuit să presupună că picăturile de apă au forma unor bule cu pereți subțiri, precum bulele de săpun. Dar din moment ce picăturile de apă conținute în atmosferă sunt de fapt sfere, această ipoteză a izbucnit curând, ca un balon de săpun.


Ce ipoteze au existat? 3 ipoteze Oamenii de știință din secolul al XVIII-lea. Marriott, Bouguer, Euler credeau că culoarea albastră a cerului se explică prin culoarea intrinsecă a părților constitutive ale aerului. Această explicație a primit chiar și o anumită confirmare mai târziu, deja în secolul al XIX-lea, când s-a stabilit că oxigenul lichid este albastru, iar ozonul lichid este albastru. O. B. Saussure s-a apropiat cel mai mult de explicația corectă a culorii cerului. El credea că dacă aerul ar fi absolut pur, cerul ar fi negru, dar aerul conține impurități care reflectă predominant culoarea albastră (în special vaporii de apă și picăturile de apă).


Rezultatele studiului: Primul care a creat o teorie matematică armonioasă și riguroasă a împrăștierii luminii moleculare în atmosferă a fost savantul englez Rayleigh. El credea că împrăștierea luminii nu are loc pe impurități, așa cum credeau predecesorii săi, ci pe moleculele de aer înseși. Pentru a explica culoarea cerului, prezentăm doar una dintre concluziile teoriei lui Rayleigh:


Rezultatele studiului: culoarea amestecului de raze împrăștiate va fi albastră. Luminozitatea sau intensitatea luminii împrăștiate variază în proporție inversă cu puterea a patra a lungimii de undă a luminii incidente asupra particulei de împrăștiere. Astfel, împrăștierea moleculară este extrem de sensibilă la cea mai mică modificare a lungimii de undă a luminii. De exemplu, lungimea de undă a razelor violete (0,4 μm) este aproximativ jumătate din lungimea de undă a razelor roșii (0,8 μm). Prin urmare, razele violete vor fi împrăștiate de 16 ori mai puternic decât cele roșii, iar cu intensitate egală a razelor incidente vor fi de 16 ori mai multe în lumina împrăștiată. Toate celelalte raze colorate din spectrul vizibil (albastru, cyan, verde, galben, portocaliu) vor fi incluse în lumina împrăștiată în cantități invers proporționale cu puterea a patra a lungimii de undă a fiecăruia dintre ele. Dacă acum toate razele împrăștiate colorate sunt amestecate în acest raport, atunci culoarea amestecului de raze împrăștiate va fi albastră


Literatură: S.V. Zvereva. În lumea luminii solare L., Gidrometeoizdat, 1988

Lumina soarelui este albă, adică include toate culorile spectrului. S-ar părea că și cerul ar trebui să fie alb, dar este albastru.

Cu siguranță copilul tău cunoaște expresia „Fiecare vânător vrea să știe unde stă fazanul”, care ajută să-și amintească culorile curcubeului. Și curcubeul - Cel mai bun modînțelegeți cum lumina se descompune în valuri de frecvențe diferite. Lungime maxima valuri - pentru roșu, cel mai mic - pentru violet și albastru.

Aerul, care conține molecule de gaz, microcristale de gheață și picături de apă, împrăștie mai puternic lumina cu lungime de undă scurtă, astfel încât pe cer există de opt ori mai multe culori albastre și violete decât roșu. Acest efect se numește împrăștiere Rayleigh.

Desenați o analogie cu bilele care se rostogolesc pe un carton ondulat. Cu cât mingea este mai mare, cu atât este mai puțin probabil să se îndepărteze de curs sau să se blocheze.

Explicați de ce cerul nu poate avea altă culoare

De ce nu este cerul violet?

Este logic să presupunem că cerul ar trebui să fie violet, deoarece această culoare are cea mai scurtă lungime de undă. Dar aici intră în joc particularitățile luminii solare și structura ochiului uman. Spectrul de lumină solară este neuniform, există mai puține nuanțe de violet decât alte culori. Și o parte a spectrului nu este vizibilă pentru ochiul uman, ceea ce reduce și mai mult procentul de nuanțe de violet de pe cer.

De ce nu este cerul verde?

amopintar.com

Un copil poate întreba: „Deoarece împrăștierea crește odată cu scăderea lungimii de undă, de ce nu este cerul verde?” Nu numai razele albastre sunt împrăștiate în atmosferă. Lungimea lor de undă este cea mai scurtă, deci sunt cele mai vizibile și mai strălucitoare. Dar dacă ochiul uman ar fi construit diferit, cerul ne-ar părea verde. La urma urmei, lungimea de undă a acestei culori este puțin mai mare decât cea a albastrului.

Lumina este structurată diferit decât vopseaua. Dacă amesteci vopsele verde, albastru și violet, obții culoare inchisa. În cazul luminii, opusul este adevărat: cu cât se amestecă mai multe culori, cu atât rezultatul este mai deschis.

Povestește-mi despre apus

Vedem cerul albastru când Soarele strălucește de sus. Când se apropie de orizont, iar unghiul de incidență al razelor solare scade, razele se deplasează tangențial, parcurgând un drum mult mai lung. Din această cauză, undele din spectrul albastru-albastru sunt absorbite în atmosferă și nu ajung pe Pământ. Culorile roșu și galben sunt împrăștiate în atmosferă. De aceea, cerul devine roșu la apus.