Кажи ми защо небето е синьо. Защо небето е синьо, а залезът червен? Описание, снимка и видео. Феноменът на синьото небе от гледна точка на физиката

Слънчевата светлина е бяла, което означава, че включва всички цветове от спектъра. Изглежда, че небето също трябва да е бяло, но е синьо.

Със сигурност детето ви знае фразата „Всеки ловец иска да знае къде седи фазанът“, която помага да запомните цветовете на дъгата. А дъгата е най-добрият начин да разберем как светлината се разпада на вълни с различни честоти. Най-дългата дължина на вълната е за червеното, най-късата е за виолетовото и синьото.

Въздухът, който съдържа газови молекули, микрокристали от лед и водни капчици, разпръсква светлина с къса дължина на вълната по-силно, така че в небето има осем пъти повече синьо и лилаво, отколкото червено. Този ефект се нарича разсейване на Релей.

Направете аналогия с топки, търкалящи се по велпапе. Колкото по-голяма е топката, толкова по-малка е вероятността тя да се отклони от курса или да се забие.

Обяснете защо небето не може да бъде с други цветове

Защо небето не е лилаво?

Логично е да се предположи, че небето трябва да е лилаво, защото този цвят има най-късата дължина на вълната. Но тук влизат в действие особеностите на слънчевата светлина и структурата на човешкото око. Спектърът на слънчевата светлина е неравномерен, с по-малко нюанси на виолетово от другите цветове. А човешкото око не вижда част от спектъра, което допълнително намалява процента на виолетовите нюанси в небето.

Защо небето не е зелено?

amopintar.com

Едно дете може да има въпрос: "Тъй като разсейването се увеличава с намаляване на дължината на вълната, защо небето не е зелено?" Не само сините лъчи се разпръскват в атмосферата. Тяхната вълна е най-къса, така че те са най-видими и най-ярки. Но ако човешкото око беше подредено по различен начин, небето щеше да ни се стори зелено. В крайна сметка дължината на вълната на този цвят е малко по-дълга от тази на синия.

Светлината не е като боята. Ако смесите зелени, сини и лилави бои, получавате тъмен цвят. При светлината е точно обратното: колкото повече цветове се смесват, толкова по-светъл е резултатът.

Разкажете ни за залеза

Виждаме синьо небе, когато слънцето грее отгоре. Когато се приближи до хоризонта и ъгълът на падане на слънчевите лъчи намалява, лъчите отиват тангенциално, преминавайки по много по-голям път. Поради това вълните от синьо-синия спектър се абсорбират в атмосферата и не достигат до Земята. В атмосферата червените и жълтите цветове са разпръснати. Затова при залез слънце небето става червено.

Светлината обича да се подиграва с нас, но в резултат на това многоцветен nНебе, заради което си струва да пътувате.

Отговорът на въпроса: "Защо небето е синьо?" почти същото като "Защо съществуват цветове?" Цветът е светъл, защото можем да го приемем. Небето се състои от много цветове (доминиращият е синьото), защото е наситено със светлина.

Видимата светлина, вид електромагнитно лъчение, е тясна част от широк спектър на енергия, който включва радиовълни, микровълнови фурни, ултравиолетова светлина, рентгенови лъчи и гама лъчение. Бялата светлина, която слънцето излъчва, е комбинация от всички различни дължини на електромагнитните вълни, достъпни за очите ни.

Цветът се появява, когато очите ни са фокусирани само върху определени вълни. Червената светлина, например, е най-бавната вълна, която виждаме: енергията се движи в дълги, хълмисти вълни. Синьото, от друга страна, изглежда най-бързо: енергията му трепери в непостоянен и бърз ритъм.

Небето става бяло поради слънцето, което удря земната атмосфера. Светлинните вълни - заедно с останалата част от електромагнитния спектър - ще се движат по права линия, докато не ударят нещо.

Небето често е извън полезрението ни поради наличието на сложни съединения от газ и частици. Бялата светлина изминава дълъг път от слънцето до очите ни.

Най-пробити са сините вълни. Поради малкия си размер тази вълна има голяма вероятност да бъде ударена като препятствие и да се разпръсне във всички посоки. В крайна сметка небето от всяка точка на света ще изглежда синьо.

Когато целият спектър от видими цветове проникне в небето, не само червени и сини вълни, но и оранжеви, жълти, зелени и виолетови вълни са трудно различими.

Когато надникнете в небето по обяд, ще забележите красиво синьо яйце на Робин, залез с ивици от захарен памук или драматична червена зора — всичко това са трикове на светлината.

Случва се така, че тези трикове облагородяват някои от забележителностите или помагат за създаването на страхотни снимки от пътуване.

През повечето време небето над земната повърхност изглежда в син цвят. Но помислете за това: наистина ли небето в този цвят? Ами дъждовните дни или „червеното небе през нощта“, каква е радостта на моряците?

Небето е синьо заради слънчевата светлина, която взаимодейства с нашата атмосфера. Ако някога сте си играли с призма или сте виждали дъга, вероятно знаете, че светлината се състои от различни цветове. Достатъчно е да си припомним добре познатата фраза за ловец, който иска да знае местоположението на фазана. Така небето е съставено от червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, синьо и лилаво.

Тези цветове съставляват малка част от електромагнитния спектър, който включва ултравиолетови вълни, микровълни и радиовълни. Съответно бялата светлина, която идва от слънцето, е комбинация от различни дължини на електромагнитните вълни, които можем да видим със собствените си очи.

Светлината се движи на вълни с напълно различни дължини: къси, произвеждащи синя светлина, и дълги, произвеждащи червена светлина. Благодарение на слънчева светлинадостига до нашата атмосфера, молекулите във въздуха разпръскват синьо, позволявайки на червеното да премине. Учените наричат ​​това разсейване на Релей.

Когато слънцето е високо в небето, то разкрива истинския си цвят: бяло. При изгрев и залез виждаме слънцето в нюанси на червено. Това се дължи на факта, че слънчевата светлина преминава през дебелия слой на нашата атмосфера. Синята и зелената светлина се разпръскват, позволявайки на червената светлина да преминава и осветява облаците в разкошно алено, оранжево и розово.

Разсейването на Релей също може да повлияе на Луната. Когато Луната преминава през сянката, хвърляна от Земята по време на пълно лунно затъмнение, синьо и зелена светлинаразпръснати в земната атмосфера, отстъпвайки място на червена светлина. Нашата атмосфера е като лупа, която отразява червената слънчева светлина върху луната. Този дисплей може да му придаде зловещ пурпурен оттенък.

Ето защо много култури, включително австралийските местни групи, се асоциират лунни затъмненияс кръв.

И накрая, откъде започва небето?

Това е труден въпрос. Птица, летяща на 50 метра над нивото на земята, е в небето. Има обаче и самолети, но на височина над 10 000 метра.

Небето е само част от нашата атмосфера. Огромна част от атмосферата се простира нагоре в продължение на 16 км и тук се случва разсейването на Релей.

Отпуснете се и не позволявайте на змията да се разголи?

Използвайте стрелките на клавиатурата си, за да управлявате ⌨

Защо небето е синьо?

„Тате, защо небето е синьо, а не, да речем, зелено или лилаво?“
Деца, когато започнат да учат Светътса много активни в задаването на въпроси. Стотици въпроси на ден за всичко, което попада в светлината на прожекторите. Чува се само "защо - защо". И татко (или мама), добре, не може да „падне с лице в калта“ и да загуби доверие, като каже „не знам“. Как може това да бъде, защото той живее от много време и знае такива елементарни неща със сигурност от детството си?
И татко, разбира се, знае защо това небе изведнъж е синьо 😉 и ако изведнъж е забравил нещо, тогава внимателно чете написаното по-долу.

Какъв цвят е слънчевата светлина?

За да разберете цвета на небето и за да разберете защо е такова, първо трябва да разберете какъв цвят има слънчевата светлина. Този въпрос изглежда елементарен.
"Жълто" - ще ви каже хлапето, но тогава ще трябва да бъде изненадано за първи път.
— И тук не е жълто!
O_O - бебето ще има приблизително същите очи (очевидно нещо не е наред с таткото).
„Виж, вдигни глава, татко! Жълто е! Защо не е така? Много да!"
"О, не!" Тогава татко прави авторитетна фигура и казва:
"Всъщност цветът на слънцето и неговите лъчи е бял, а фактът, че го виждаме жълто, е защото става такъв, след като преминава през въздуха."

От какво е направено бялото?

— Какви цветове познаваш? - пита таткото на детето.
„Зелено, жълто, червено, бяло...“ – започва да изброява бебето.
"Добро момиче! Всички цветове, които сте изброили, с изключение на бялото, са прости цветове. Но бялото е специално! В природата не съществува само бяло, но се появява, когато съберете всички прости цветове заедно.
Това е като в игра, когато трябва да съберете части от обект. Тук взимаш една част, втора, трета и т.н., а когато събереш всичко - ТАДАМ! Получавате целия артикул! Така е и бялото - то се състои от всички цветове и ако се вземе поне някакъв нюанс от него, вече няма да е бяло. Ясно?"
„Да“, кима бебето.

И така, какво е с цвета на небето? Защо е синьо?

„Всичко това е много интересно, но според мен вие се отдалечавате от темата. Какво ще кажете за цвета на небето? Защо е така?"
„Тъкмо пристигам. Казах ти елементарни неща, за да могат по-сложните да се обяснят на пръсти.
Що се отнася до небето, трябва да кажа това. Учените все още не са намерили абсолютно точен отговор, но има две прости теории, които обясняват защо сянката на небето е синя. Ще ви кажа и двамата.

Първата теория:

Голям брой частици летят във въздуха, който заобикаля земята - това са различни газове, прахови частици, водни частици и т.н. Когато бял лъч от слънцето (и той, както си спомняте, не сам по себе си, а всички цветове заедно) удари въздуха, след което се сблъсква с въздушни частици и частици, които летят във въздуха, той започва да се разпада в цветовете, които се състоеше.
Оказа се, че не всички са еднакво пъргави, някои са много непохватни, разпръскват се във въздуха, сблъсквайки се с някои частици, а други, много бързо, избягват сблъсъци и достигат Земята.
Сините лъчи са тромави, те удрят препятствия по-често от други и се разпръскват (отлитат) на всички страни, осветявайки въздуха със синя светлина.

Втора теориямалко по-сложно:

Учените предполагат, че частиците от въздуха, който заобикаля Земята, поглъщат слънчевите лъчи. Те като че ли се зареждат от тези лъчи и след това започват да излъчват собствена светлина от всички страни.

Е, например, като врата на печка. Помниш ли как ти показах как вратата отначало беше черна, а после се затопли и затопли и започна да свети в червено? Помниш ли? "
„Да, помня. Защо си спомни печката?" ...
„Защото тук е същото. Въздушните частици получават енергия от слънчевите лъчи и след това започват да светят. Различните газове светят различно. Фактът, че виждаме небето синьо, според тази теория, благодарение на газовете, които съставляват нашия въздух (кислород и азот), те излъчват син цвят. Но ако вместо тях имаше например неон (има такъв газ), тогава небето щеше да свети с червено-оранжев цвят, но нямаше да можем да се насладим на този спектакъл, т.к. не можеше да диша.
Затова мисля, че дори и да остане синьо, синьото също е нищо, нали?"
„Съгласен съм“, кимна хлапето и след минута, като видя кучето, зададе следния жизненоважен въпрос: „Татко, а

Когато вятърът хвърли бяла пухкава прозрачна наметка над красивото синьо небе, хората започват все по-често да поглеждат нагоре. Ако в същото време облече и голямо сиво кожено палто със сребърни нишки от дъжд, тогава околните се крият от него под чадъри. Ако тоалетът е тъмно лилав, тогава всички седят у дома и искат да видят слънчево синьо небе.

И едва когато се появи такова дългоочаквано слънчево синьо небе, което носи ослепителна синя рокля, украсена със златни слънчеви лъчи, хората се радват - и усмихнати, напускат домовете си в очакване на хубавото време.

Въпросът защо небето е синьо тревожи човешките умове от незапомнени времена. Гръцките легенди са намерили своя отговор. Те твърдяха, че най-чистият кристал му придава този нюанс.

По времето на Леонардо да Винчи и Гьоте те също търсеха отговор на въпроса защо небето е синьо. Те вярвали, че синият цвят на небето се получава чрез смесване на светлината с тъмнината. Но по-късно тази теория беше опровергана като несъстоятелна, тъй като се оказа, че чрез комбиниране на тези цветове можете да получите само тоновете на сивия спектър, но не и цветния.

След известно време отговорът на въпроса защо небето е синьо се опитват да обяснят през 18 век от Мариот, Бугер и Ойлер. Те вярвали, че това е естественият цвят на частиците, които изграждат въздуха. Тази теория беше популярна дори в началото на следващия век, особено когато се установи, че течният кислород е син, а течният озон е син.

Сосюр пръв даде повече или по-малко разумна идея, който предположи, че ако въздухът е напълно чист, без примеси, небето ще се окаже черно. Но тъй като атмосферата съдържа различни елементи (например пара или водни капчици), те, отразявайки цвета, придават на небето желания нюанс.

След това учените започнаха да се доближават все по-близо до истината. Араго открива поляризация, една от характеристиките на разсеяната светлина, която отскача от небосвода. В това откритие на учения определено е помогнала физиката. По-късно други изследователи започнаха да търсят отговора. В същото време въпросът защо синьото небе беше толкова интересно за учените, че бяха проведени огромен брой различни експерименти, за да го изяснят, което доведе до идеята, че основната причина за появата синвъв факта, че лъчите на нашето Слънце са просто разпръснати в атмосферата.

Обяснение

Първият, който създаде математически обоснован отговор на молекулярното разсейване на светлината, беше британският изследовател Рейли. Той изложи предположението, че светлината се разсейва не поради примесите, които атмосферата притежава, а заради самите въздушни молекули. Неговата теория е разработена - и това са изводите, до които са стигнали учените.

Слънчевите лъчи си проправят път към Земята през нейната атмосфера (дебел слой въздух), така наречената въздушна обвивка на планетата. Тъмното небе е изцяло изпълнено с въздух, който въпреки факта, че е напълно прозрачен, не е празнота, а се състои от газови молекули - азот (78%) и кислород (21%), както и водни капчици, пара , ледени кристали и малки парченца твърд материал (например прахови частици, сажди, пепел, океанска сол и др.).

Някои лъчи успяват свободно да преминават между газовите молекули, напълно ги заобикаляйки и следователно достигат повърхността на нашата планета без промени, но повечето от лъчите се сблъскват с газови молекули, които влизат във възбудено състояние, получават енергия и освобождават многоцветни лъчи в различни посоки, напълно оцветяващи небето.В резултат виждаме слънчево синьо небе.

Самата бяла светлина е съставена от всички цветове на дъгата, която често може да се види, когато се разложи на съставните си части. Случва се така, че въздушните молекули разпръскват най-много сини и виолетови цветове, тъй като те са най-късата част от спектъра, тъй като имат най-късата дължина на вълната.

Когато се смеси в атмосфера от синьо и лилаво с малки количества червено, жълто и зелено, небето започва да "свети" синьо.

Тъй като атмосферата на нашата планета не е хомогенна, а по-скоро различна (близо до повърхността на Земята е по-плътна, отколкото горе), тя има различна структура и свойства, можем да наблюдаваме преливания от син цвят. Преди залез или изгрев, когато дължината на слънчевите лъчи се увеличава значително, сините и виолетовите цветове се разпръскват в атмосферата и изобщо не достигат повърхността на нашата планета. Успешно достигат жълто-червените вълни, които наблюдаваме на небосвода през този период от време.

През нощта, когато слънчевите лъчи, удрящи определена страна на планетата, нямат възможност, атмосферата там става прозрачна и ние виждаме „черното“ пространство. Така се вижда от астронавтите над атмосферата. Струва си да се отбележи, че астронавтите са имали късмет, защото когато са на над 15 км над земната повърхност, през деня могат да наблюдават едновременно Слънцето и звездите.

Цветът на небето на други планети

Тъй като цветът на небето зависи много от атмосферата, не е изненадващо, че на различните планети то е с различни цветове. Интересно е, че атмосферата на Сатурн е със същия цвят като на нашата планета.

Небето на Уран е много красиво аквамарин. Атмосферата му е съставена предимно от хелий и водород.Съдържа и метан, който напълно абсорбира червеното и разпръсква зелените и сините цветове. Небето на Нептун е синьо: атмосферата на тази планета не съдържа толкова хелий и водород, колкото нашата, а много метан, който неутрализира червената светлина.

Атмосферата на Луната, спътника на Земята, както и на Меркурий и Плутон напълно отсъства, следователно светлинните лъчи не се отразяват, така че небосклонът тук е черен, а звездите са лесно различими. Сините и зелените цветове на слънчевите лъчи се поглъщат напълно от атмосферата на Венера, а когато Слънцето е близо до хоризонта, небето е жълто.

Въпреки научния прогрес и свободния достъп до много източници на информация, рядък човекможе правилно да отговори на въпроса защо небето е синьо.

Защо небето е синьо или синьо през деня?

Бялата светлина - а именно слънцето я излъчва - се състои от седем части от цветовия спектър: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, синьо и виолетово. Една рима за броене, позната още от училище – „Всеки ловец иска да знае къде седи фазанът“ – просто определя цветовете на този спектър по началните букви на всяка от думите. Всеки цвят има своя собствена дължина на вълната на светлината: най-дългата за червеното и най-късата за виолетовата.

Познатото за нас небето (атмосферата) се състои от твърди микрочастици, най-малките капчици вода и газови молекули. С течение на времето имаше няколко погрешни предположения, които се опитваха да обяснят защо небето е синьо:

• атмосферата, състояща се от най-малките частици вода и молекули на различни газове, пропуска добре лъчите на синия спектър и не позволява на лъчите на червения спектър да докоснат Земята;
• фините прахови частици - като прах - суспендирани във въздуха, разпръскват най-малко сини и виолетови вълни и поради това успяват да достигнат до земната повърхност, за разлика от другите цветове от спектъра.

Тези хипотези обаче бяха подкрепени от много известни учени английски физикДжон Рейли показа, че материята без частици е основната причина за разсейването на светлината. Именно молекулите на газовете в атмосферата разделят светлината на цветни компоненти. Бял слънчев лъч, сблъсквайки се с газова частица в небето, се разпръсква (разпръсква) в различни посоки.

При сблъсък с газова молекула всеки от седемте цветни компонента на бялата светлина се разсейва. В този случай светлината с по-дълги дължини на вълната (червеният компонент на спектъра, който включва също оранжево и жълто) се разсейва по-лошо от светлината с къси дължини на вълната (синята компонента на спектъра). Поради това след разсейване във въздуха остават осем пъти повече цветове в синия спектър, отколкото в червения.

Въпреки че виолетовото има най-късата дължина на вълната, небето все още изглежда синьо поради смесването на виолетови и зелени вълни. Освен това очите ни възприемат синьото по-добре от виолетовото, със същата яркост и на двете. Именно тези факти определят цветовата скала на небето: атмосферата е буквално изпълнена с лъчи от синьо-син цвят.

Защо тогава залезът е червен?

Небето обаче не винаги е синьо. Естествено възниква въпросът: ако виждаме синьо небе през целия ден, защо залезът е червен? По-горе разбрахме, че червеното е най-малко разпръснато от газовите молекули. По време на залез слънцето се приближава към хоризонта и слънчевият лъч е насочен към земната повърхност не вертикално, както през деня, а под ъгъл.

Следователно пътят, който той изминава през атмосферата, е много по-голям от този, който изминава през деня, когато слънцето е високо. Поради това синьо-синият спектър се абсорбира в дебелия слой на атмосферата, преди да достигне Земята. А по-дълги светлинни вълни от червено-жълтия спектър достигат повърхността на Земята, рисувайки небето и облаците в типичните червени и жълти цветове на залеза.

Защо облаците са бели?

Нека засегнем темата за облаците. Защо има бели облаци в синьото небе? Първо, нека си спомним как се образуват. Влажният въздух, съдържащ невидими пари, загрявайки се на повърхността на земята, се издига и разширява поради факта, че налягането на въздуха е по-ниско в горната част. Тъй като въздухът се разширява, той се охлажда. Когато се достигне определена температура, водната пара кондензира около атмосферния прах и други суспендирани твърди вещества и в резултат се образуват малки капчици вода, които се сливат и образуват облак.

Въпреки относително малкия си размер, водните частици са много по-големи от молекулите на газа. И ако при среща с въздушните молекули слънчевите лъчи се разпръскват, то при среща с водни капчици светлината се отразява от тях. В същото време първоначално белият слънчев лъч не променя цвета си и в същото време "боядисва" облачните молекули в бяло.