Зошто небото изгледа сино? Каква боја е небото? Зошто небото е сино од гледна точка на физиката? Научниците пронајдоа сино небо на Плутон и траги од езера на Марс

Сончевата светлина е бела, односно ги вклучува сите бои на спектарот. Се чини дека и небото треба да биде бело, но е сино.

Сигурно вашето дете ја знае фразата „Секој ловец сака да знае каде седи фазанот“, што помага да се запамети боите на виножитото. И виножитото - Најдобриот начинразбере како светлината се распаѓа на бранови со различни фреквенции. Најдолгата бранова должина е за црвено, најкратка за виолетова и сина боја.

Воздухот, кој содржи молекули на гас, ледени микрокристали и капки вода, посилно ја расфрла светлината со кратка бранова должина, така што на небото има осум пати повеќе сини и виолетови бои отколку црвената. Овој ефект се нарекува Рајлево расејување.

Нацртајте аналогија со топчиња што се тркалаат по брановидна табла. Колку е поголема топката, толку е помала веројатноста да скршне од курсот или да се заглави.

Објаснете зошто небото не може да има друга боја

Зошто небото не е виолетово?

Логично е да се претпостави дека небото треба да биде виолетово, бидејќи оваа боја има најкратка бранова должина. Но, тука на сцена стапуваат особеностите на сончевата светлина и структурата на човечкото око. Спектарот на сончевата светлина е нерамномерен; има помалку виолетови нијанси од другите бои. А дел од спектарот не е видлив за човечкото око, што дополнително го намалува процентот на виолетови нијанси на небото.

Зошто небото не е зелено?

Детето може да праша: „Бидејќи расејувањето се зголемува со намалувањето на брановата должина, зошто небото не е зелено?“ Не само сините зраци се расфрлани во атмосферата. Нивната бранова должина е најкратка, па затоа се највидливи и најсветли. Но, кога човечкото око би било изградено поинаку, небото би ни изгледало зелено. На крајот на краиштата, брановата должина на оваа боја е малку поголема од онаа на сината.

Светлината е структурирана поинаку од бојата. Ако измешате зелени, сини и виолетови бои, добивате темна боја. Со светлината, спротивното е точно: колку повеќе бои се мешаат, толку е полесен резултатот.

Кажи ми за зајдисонцето

Ние гледаме плаво небокога Сонцето свети одозгора. Кога се приближува до хоризонтот, а аголот на инциденца на сончевите зраци се намалува, зраците патуваат тангенцијално, покривајќи многу подолг пат. Поради ова, сино-синиот спектар бранови се апсорбираат во атмосферата и не стигнуваат до Земјата. Црвените и жолтите бои се расфрлани во атмосферата. Затоа небото станува црвено на зајдисонце.

Накратко, тогаш ... „Сончевата светлина, во интеракција со молекулите на воздухот, се расфрла во различни бои. Од сите бои, сината е бојата која е најдобро склона кон расејување. Излегува дека тој всушност го зазема воздушниот простор“.

Сега да погледнеме подетално

Само децата можат да поставуваат толку едноставни прашања на кои сосема возрасна личност не знае да одговори. Најчестото прашање што ги мачи главите на децата е: „Зошто небото е сино? Сепак, не секој родител го знае точниот одговор дури и за себе. Науката за физиката и научниците кои се обидуваат да ја одговорат стотици години ќе ви помогнат да ја пронајдете.

Погрешни објаснувања

Луѓето го бараат одговорот на ова прашање многу векови. Античките луѓе верувале дека оваа боја е омилената боја на Зевс и Јупитер. Едно време, објаснувањата за бојата на небото ги загрижуваа големите умови како Леонардо да Винчи и Њутн. Леонардо да Винчи верувал дека кога темнината и светлината ќе се спојат едни со други, тие формираат посветла нијанса - сина. Њутн ја поврзал сината боја со акумулација на голем број капки вода на небото. Меѓутоа, дури во 19 век бил донесен точниот заклучок.

Опсег

За да може детето да го разбере правилното објаснување користејќи ја науката за физика, прво треба да разбере дека зракот на светлината се честички кои летаат со голема брзина - сегменти на електромагнетен бран. Во млаз светлина, долгите и кратките зраци се движат заедно и човечкото око заеднички ги доживува како бела светлина. Навлегувајќи во атмосферата преку ситни капки вода и прашина, тие се расфрлани во сите бои на спектарот (виножито).

Џон Вилијам Рејли

Во далечната 1871 година, британскиот физичар Лорд Рејли ја забележал зависноста на интензитетот на расеаната светлина од брановата должина. Распрснувањето на светлината од Сонцето со неправилности во атмосферата објаснува зошто небото е сино. Според законот на Рејли, сините сончеви зраци се расфрлаат многу поинтензивно од портокаловите и црвените, бидејќи тие имаат пократка бранова должина.

Воздухот во близина на површината на Земјата и високо на небото е составен од молекули, што предизвикува сончева светлинасе распаѓа уште високо во воздушната атмосфера. До набљудувачот стигнува од сите страни, дури и од најдалечните. Спектарот на светлината што се распрснува во воздухот е значително различен од директната сончева светлина. Енергијата на првата е префрлена на жолто-зелениот дел, а втората - на синиот.

Колку е поинтензивна директната сончева светлина распрснува, толку бојата ќе се појави поладна. Најсилната дисперзија, т.е. Најкратката бранова должина е во виолетова, а најдолгата бранова должина е во црвена боја. Затоа, за време на зајдисонце, областите на небото оддалечени од него изгледаат сини, а оние што се најблиску до него се розови или црвени.

Изгрејсонца и зајдисонца

За време на зајдисонце и зори, луѓето најчесто гледаат розови и портокалови нијанси на небото. Тоа е затоа што светлината од Сонцето патува многу ниско до површината на земјата. Поради ова, патеката што треба да ја помине светлината за време на зајдисонце и зори е многу подолга отколку во текот на денот. Бидејќи зраците имаат најдолг пат низ атмосферата, поголемиот дел од сината светлина се расфрла, па светлината од сонцето и блиските облаци на луѓето им изгледа црвеникава или розова.

Белата сончева светлина е составена од седумте бои на виножитото и доаѓа до нас во бранови. Воздухот ги растера овие бранови. Најлошо ги расфрла долгите бранови, а најдобро кратките бранови. Сината светлина е кратка бранова должина, поради што го гледаме небото сино.

Детален одговор од гледна точка на физиката

Сончевите зраци стигнуваат до нашата планета преку дебел слој на атмосфера, кој сам по себе е проѕирен, но воопшто не е празен: се состои од 78% азот и 21% кислород, а вклучува и пареа, капки вода, ситни кристали мраз и цврсти честички земја. прашина и морска сол, саѓи и пепел. Пробивајќи ги хетерогените слоеви на атмосферата, сончевите зраци се расфрлаат - настанува дифракција, односно разделување на светлината на компоненти.

Белата светлина е составена од седумте бои на спектарот - црвена, портокалова, жолта, зелена, сина, индиго и виолетова - и патува во бранови. Секоја боја има своја бранова должина.

Сините, индиго и виолетовите бои се од краткиот брановиден дел од спектарот, така што тие се многу силно расфрлани во атмосферата. За нашите очи, мешавина од овие бои изгледа како сина. На изгрејсонце и зајдисонце, сончевите зраци стануваат подолги и се приближуваат до земјата под поостар агол - и набљудуваме како синилото целосно се распаѓа за некое време: се заменува со црвени и жолти тонови од долгиот брановид дел од спектарот.

Прелевање сина боја, кои понекогаш може да се набљудуваат на небото, се објаснуваат со хетерогеноста на составот на атмосферата - при минување низ неа, дури и сините светлосни бранови не се расфрлаат подеднакво.

Физичкиот закон за расејување на светлината се нарекува Рејлиевиот закон во чест на неговиот откривач англиски физичари наведува дека интензитетот на расеаната светлина е обратно пропорционален на четвртата моќност на светлосната бранова должина. Формулата изгледа вака: I ~ 1/λ4

За дизајнери и програмери: бојата на синото небо

Интересното е што за секој дизајнер и програмер бојата на синото небо ќе биде означена поинаку - во зависност од личната перцепција, бидејќи сината е колективното име за цела група светли нијанси на сино - а понекогаш дури и со суптилно поместување кон зелена. Секоја од овие нијанси има свои координати на боја.

Најблиску до спектралното сино е нијансата 130 во системот за бои на Windows, означена како 00BFFF.

Интересно, во системот CMYK, цијан може да се нарече цијан, една од главните системски бои, иако содржи зелена нијанса. На руски, цијан боја најдобро се опишува како „боја на морски бранови“. Но, морето често се нарекува сино.

Песна „Под синото небо има златен град“

Најпознатата песна изведена од Борис Гребеншчиков и неговата група „Аквариум“ наречена „Град“ не припаѓа ниту на БГ ниту на групата. Да, и во оригиналот се викаше „Рај“. Авторот на текстот, емигрантскиот поет Анри Волохонски, ги составил овие песни во 1972 година, откако слушнал гудачка мелодија изведена од В. Вавилов на плоча. На ракавот на дискот, мелодијата бесрамно му се припишува на Франческо да Милано, кој нема такво дело. Трагите од авторот на оригиналната мелодија сега се изгубени, а различни изведувачи различно ја интерпретирале.

И го слушаме текстот на Волохонски во верзијата на Гребеншчиков. Како што сите знаат, БГ пее: „Под синото небо...“ Во оригиналот - „Горе“. Поетот бил инспириран од книгата на пророкот Езекиел, а градот над небото, се разбира, бил небесен Ерусалим. „Сеуште го немав видено земниот“, рече Волохонски.

Аквариум - „Под синото небо“

Сите сме навикнати на фактот дека бојата на небото е променлива карактеристика. Магла, облаци, време од денот - сè влијае на бојата на куполата над главата. Нејзината секојдневна смена не ги окупира главите на повеќето возрасни, што не може да се каже за децата. Тие постојано се прашуваат зошто небото е физички сино или што го прави зајдисонцето црвено. Ајде да се обидеме да ги разбереме овие не толку едноставни прашања.

Променлив

Вреди да се започне со одговарање на прашањето што всушност претставува небото. ВО антички светнавистина се гледаше како купола што ја покрива Земјата. Денес, меѓутоа, ретко кој не знае дека, колку и да се издигне љубопитниот истражувач, нема да може да стигне до оваа купола. Небото не е нешто, туку е панорама што се отвора кога се гледа од површината на планетата, еден вид изглед исткаен од светлина. Покрај тоа, ако се набљудува од различни точки, може да изгледа различно. Така, од издигнувањето над облаците, се отвора сосема поинаков поглед отколку од земјата во овој момент.

Ведрото небо е сино, но штом ќе влезат облаците, станува сиво, оловно или валкано бело. Ноќното небо е црно, понекогаш можете да видите црвеникави области на него. Ова е одраз на вештачкото осветлување на градот. Причината за сите такви промени е светлината и нејзината интеракција со воздухот и честичките. разни материиво него.

Природата на бојата

За да одговориме на прашањето зошто небото е сино од гледна точка на физиката, треба да запомниме што е боја. Ова е бран со одредена должина. Светлината што доаѓа од Сонцето кон Земјата се гледа како бела. Уште од експериментите на Њутн е познато дека тоа е зрак од седум зраци: црвена, портокалова, жолта, зелена, сина, индиго и виолетова. Боите се разликуваат по бранова должина. Црвено-портокаловиот спектар вклучува бранови кои се највпечатливи во овој параметар. делови од спектарот се карактеризираат со кратки бранови должини. Распаѓањето на светлината во спектар се случува кога таа ќе се судри со молекули на различни супстанции, а дел од брановите може да се апсорбираат, а некои да се распрснуваат.

Испитување на причината

Многу научници се обидоа да објаснат зошто небото е сино во однос на физиката. Сите истражувачи се обидоа да откријат феномен или процес што ја расфрла светлината во атмосферата на планетата на таков начин што, како резултат на тоа, само сината светлина стигнува до нас. Првите кандидати за улогата на таквите честички беа водата. Се веруваше дека тие апсорбираат црвена светлина и пренесуваат сина светлина, а како резултат на тоа гледаме сино небо. Меѓутоа, последователните пресметки покажаа дека количината на озон, ледени кристали и молекули на водена пареа во атмосферата не е доволна за да му даде на небото сина боја.

Причината е загадувањето

Во следната фаза на истражување, Џон Тиндал сугерираше дека прашината ја игра улогата на саканите честички. Сината светлина има најголема отпорност на расејување, и затоа е способна да помине низ сите слоеви на прашина и други суспендирани честички. Тиндал спроведе експеримент кој ја потврди неговата претпоставка. Во лабораторијата создал модел на смог и го осветлил со силна бела светлина. Смогот доби сина нијанса. Научникот донесе недвосмислен заклучок од своето истражување: бојата на небото се одредува со честички од прашина, односно, ако воздухот на Земјата беше чист, тогаш небото над главите на луѓето ќе светеше не сино, туку бело.

Господовото истражување

Последната поента на прашањето зошто небото е сино (од гледна точка на физиката) го постави англискиот научник Лорд Д. Рејли. Тој докажа дека не е прашина или смог што го обојува просторот над нашите глави во сенката што ни е позната. Тоа е во самиот воздух. Молекулите на гасот апсорбираат најмногу и првенствено најдолги бранови должини, што е еквивалентно на црвено. Синото се распаѓа. Токму така денес ја објаснуваме бојата на небото што ја гледаме при ведро време.

Внимателните ќе забележат дека, по логиката на научниците, куполата над главата треба да биде виолетова, бидејќи оваа боја има најкратка бранова должина во видливиот опсег. Сепак, ова не е грешка: процентот на виолетова боја во спектарот е многу помал од сината, а човечките очи се почувствителни на второто. Всушност, сината што ја гледаме е резултат на мешање на сината со виолетова и некои други бои.

Зајдисонца и облаци

Секој знае дека во различни периоди од денот можете да видите различни бои на небото. Фотографиите од прекрасните зајдисонца над море или езеро се совршена илустрација за тоа. Секакви нијанси на црвена и жолта во комбинација со сина и темно сина го прават ваквиот спектакл незаборавен. И тоа се објаснува со истото расејување на светлината. Факт е дека за време на зајдисонце и зори, сончевите зраци треба да поминат многу подолг пат низ атмосферата отколку во екот на денот. Во овој случај, светлината од сино-зелениот дел од спектарот се расфрла во различни насоки и облаците лоцирани во близина на хоризонтот стануваат обоени во црвени нијанси.

Кога небото се заматува, сликата целосно се менува. не може да го надмине густиот слој и повеќетотие едноставно не стигнуваат до земјата. Зраците кои успеале да поминат низ облаците се среќаваат со водени капки дожд и облаци, кои повторно ја искривуваат светлината. Како резултат на сите овие трансформации, белата светлина стигнува до земјата ако облаците се мали по големина, а сивата светлина кога небото е покриено со импресивни облаци кои по втор пат апсорбираат дел од зраците.

Друго небо

Интересно е тоа на други планети сончев системКога се гледа од површината, може да се види небо многу различно од небото на земјата. На вселенските објекти лишени од атмосфера, сончевите зраци слободно допираат до површината. Како резултат на тоа, небото овде е црно, без никаква сенка. Оваа слика може да се види на Месечината, Меркур и Плутон.

Небото на Марс има црвено-портокалова нијанса. Причината за ова лежи во прашината што ја исполнува атмосферата на планетата. Обоена е во различни нијанси на црвена и портокалова боја. Кога Сонцето изгрева над хоризонтот, небото на Марс станува розово-црвено, додека областа што веднаш го опкружува дискот на светилката изгледа сина или дури виолетова.

Небото над Сатурн е со иста боја како на Земјата. Аквамарин небо се протега над Уран. Причината лежи во метанската магла која се наоѓа на горните планети.

Венера е скриена од очите на истражувачите со густ слој облаци. Не дозволува зраците на сино-зелениот спектар да стигнат до површината на планетата, така што небото овде е жолто-портокалово со сива лента долж хоризонтот.

Истражувањето на просторот над главата во текот на денот открива не помалку чуда од проучувањето на ѕвезденото небо. Разбирањето на процесите што се случуваат во облаците и зад нив помага да се разбере причината за работи кои се сосема познати на просечниот човек, што, сепак, не секој може веднаш да ги објасни.

„Тато, мамо, зошто небото е сино? – колку пати родители и повеќе постарата генерацијасе засрамиле кога слушнале слично прашање од мало дете.

Се чини дека луѓето со високо образованиеТие знаат речиси сè, но таквиот интерес често ги збунува децата. Можеби физичарот лесно ќе најде објаснување што ќе го задоволи бебето.

Сепак, „просечните“ родители не знаат што да му одговорат на своето дете. Треба да откриете кое објаснување е погодно за деца, а кое за возрасен.

За да ја разберете синилото на небото, треба да се сетите на вашиот училишен курс по физика. Боите се разликуваат по нивната способност да бидат расеани (поради брановата должина) во обвивката на гасот што ја опкружува Земјата. Така, црвената боја има мала способност, поради што се користи, на пример, како надворешно осветлување на авионот.

Така, оние бои кои имаат зголемена способност да се распрснуваат во воздухот активно се користат за камуфлирање на какви било предмети од воздушните и копнените непријатели. Обично тоа се сините и виолетовите делови од спектарот.

Да го погледнеме расејувањето користејќи го примерот на зајдисонце. Бидејќи црвената боја има ниска способност за расејување, заминувањето на сонцето е придружено со темноцрвена боја, црвени блесоци и други нијанси на црвено. Со што е ова поврзано? Ајде да го погледнеме по ред.

Ајде да разговараме понатаму. Синиот и синиот „оддел“ на спектарот се наоѓа помеѓу зелените и виолетовите бои. Сите овие нијанси се карактеризираат со висока способност за расејување. И максималното расејување на одредена нијанса во специфично опкружување ја обои во оваа боја.

Сега треба да го објасниме следниов факт: ако виолетовата нијанса е подобро расфрлана во воздухот, зошто небото е сино, а, на пример, не виолетово. Овој феномен се објаснува со фактот дека човечките визуелни органи, со еднаква осветленост, „преферираат“ сини нијанси наместо виолетови или зелени.

Кој го слика небото?

Како да му одговорите на детето кое со ентузијазам гледа во својот родител и очекува разбирлив и сосема јасен одговор. Избегнувањето на прашањето од страна на родителот може да го навреди детето или да го оневозможи „семоќта“ на мама или тато. Кои се можните објаснувања?

Одговор бр. 1. Како во огледало

Исклучително е тешко да се каже на дете од 2-3 години за спектри, бранови должини и друга физичка мудрост. Но, нема потреба да се брише, подобро е да се даде наједноставно можно објаснување, задоволувајќи ја природната љубопитност својствена за мало дете.

На нашата Земја има многу водни тела: има реки, езера и мориња (на детето му покажуваме карта). Кога надвор е сончево, водата се рефлектира на небото, како во огледало. Затоа небото е сино како водата во езерото. Можете да му покажете на вашето дете син предмет во огледалото.

За деца рана возрастваквото објаснување може да се смета за доволно.

Одговор бр. 2. Прскање во сито

На постаро дете може да му се даде пореално објаснување. Кажете му дека сончевиот зрак има седум нијанси: црвена, портокалова, жолта, зелена, сина, индиго и виолетова. Во овој момент, покажете цртеж на виножито.

Сите зраци продираат до Земјата преку густ воздушен слој, како низ магично сито. Секој зрак почнува да прска во неговите составни делови, но сината боја останува бидејќи е најупорна.

Одговор бр. 3. Небото е целофан

Воздухот во нашата близина изгледа проѕирен, како тенка пластична кеса, но неговата вистинска боја е сина. Ова е особено забележливо ако погледнете во небото. Поканете го детето да ја подигне главата и објаснете му дека бидејќи воздушниот слој е многу густ, добива синкава нијанса.

За поголем ефект, земете пластична кеса и преклопете ја неколку пати, поканувајќи го вашето дете да види како ја менува бојата и степенот на проѕирност.

Одговор бр. 4. Воздухот се мали честички

За деца предучилишна возрастСледното објаснување е соодветно: воздушните маси се „мешавина“ од разни подвижни честички (гас, прашина, отпадоци, водена пареа). Тие се толку мали што луѓето со специјална опрема - микроскопи - можат да ги видат.

Сончевите зраци вклучуваат седум нијанси. Поминувајќи низ воздушните маси, зракот се судира со мали честички, како резултат на што сите бои се распаѓаат. Бидејќи сината нијанса е најупорна, тоа е она што го разликуваме на небото.

Одговор бр. 5. Кратки зраци

Сонцето нè грее со своите зраци, а тие ни изгледаат жолти, како во детските цртежи. Сепак, секој зрак всушност наликува на светло виножито. Но, воздухот околу нас вклучува многу честички невидливи за окото.

Кога едно небесно тело испраќа зраци на Земјата, не сите од нив стигнуваат до својата дестинација. Некои од зраците (кои се сини) се многу кратки и немаат време да ја погодат Земјата, па се раствораат во воздухот и стануваат полесни. Рајот е истиот воздух, само сместен многу високо.

Затоа, кога детето ја крева главата, ги гледа сончевите зраци растворени во воздухот горе. Ова е причината зошто небото станува сино.

Многу е важно децата да добијат брзо објаснување, но не е секогаш можно да се запамети или да се дојде до едноставен и лесно разбирлив одговор. Избегнувањето на разговорот, се разбира, не е најдоброто сценарио, но сепак е подобро да се подготвите.

Обидете се да му објасните на вашето дете дека ќе му кажете, но тоа ќе го направите малку подоцна. Мора да се наведе точно време, во спротивно бебето ќе мисли дека го мамиш. Можете да го направите следново:

1. Сетете се на планетариумите, каде експертите многу волшебно ја објаснуваат историјата на појавата на Земјата и зборуваат за ѕвезденото небо. Вашето малечко дефинитивно ќе ја сака оваа фасцинантна приказна. И дури и ако водичот не објасни од каде потекнува синото небо, тој ќе научи многу нови и необични работи.
2. Ако не е можно да одите во планетариумот или прашањето останува неодговорено, ќе имате време да пребарувате во какви било извори, на пример, на Интернет. Само изберете објаснување врз основа на возраста и нивото на интелектуален развој на децата. И не заборавајте да му се заблагодарите на вашето дете, бидејќи тоа е оној кој ви помага да се развиете.

Зошто небото е сино? Слични прашања загрижуваат многу мали деца кои го запознаваат светот околу нив. Добро е ако самиот родител знае од каде доаѓа синилото над неговата глава. Нашите опции за одговор ќе помогнат во ова.

Пред да ја кажете вашата верзија, поканете го вашето дете да размисли и да излезе со своја идеја.

На овој едноставен начин можете да подигнете љубопитно малечко кое секогаш се труди да најде објаснување за секој факт што го загрижува.

Здраво, јас сум Надежда Плотникова. Откако успешно ги заврши студиите во СУСУ како специјализиран психолог, таа посвети неколку години на работа со деца со развојни проблеми и консултации со родители за прашањата за воспитување деца. Стекнатото искуство, меѓу другото, го користам и при создавањето написи од психолошка природа. Се разбира, јас во никој случај не тврдам дека сум крајната вистина, но се надевам дека моите написи ќе им помогнат на драгите читатели да се справат со какви било тешкотии.