Розкажи мені чомусь небо блакитне. Чому небо блакитне, а захід сонця червоний? Опис, фото та відео. Явище синього неба з погляду фізики

Сонячне світло біле, тобто включає всі кольори спектру. Здавалося б, небо також має бути білим, але воно блакитне.

Напевно, ваша дитина знає фразу «Кожен Мисливець Бажає Знати, Де Сидить Фазан», яка допомагає запам'ятати кольори веселки. А веселка – найкращий спосіб зрозуміти, як світло розпадається на хвилі різної частоти. Найбільша довжина хвилі – у червоного кольору, найменша – у фіолетового та синього.

Повітря, в якому є молекули газів, мікрокристали льоду та краплі води, розсіює світло з короткою довжиною хвилі сильніше, тому синього та фіолетового кольору в небі у вісім разів більше, ніж червоного. Цей ефект називається релеївським розсіюванням.

Проведіть аналогію з кульками, що скочуються рифленою дошкою. Чим більша кулька, тим менша ймовірність того, що вона відхилиться від курсу або застрягне.

Поясніть, чому небо не може бути інших кольорів

Чому небо не фіолетове?

Логічно припустити, що небо має бути фіолетовим, адже цей колір має найкоротшу хвилю. Але тут у справу вступають особливості сонячного світла та будова людського ока. Спектр сонячного світла нерівномірний, відтінків фіолетового у ньому менше, ніж решти кольорів. А людському оку не видно частина спектру, що ще більше зменшує відсоток відтінків фіолетового в небі.

Чому небо не зелене?

amopintar.com

У дитини може виникнути питання: «Роз розсіювання посилюється зі зменшенням довжини хвилі, чому небо зелене?». Розсіюються в атмосфері не лише сині промені. Їхня хвиля найкоротша, тому вони помітніші і найяскравіші. А от якби людське око було влаштоване інакше, небо здавалося б нам зеленим. Адже довжина хвилі цього кольору трохи довша, ніж у синього.

Світло влаштоване не так, як фарби. Якщо перемішати зелену, синю та фіолетову фарби, вийде темний колір. Зі світлом же все навпаки: чим більше кольорів змішується, тим світлішим виходить результат.

Розкажіть про захід сонця

Ми бачимо блакитне небо, коли Сонце світить згори. Коли воно наближається до горизонту, а кут падіння сонячних променів зменшується, промені йдуть по дотичній, проходячи набагато більший шлях. Через це хвилі синьо-блакитного діапазону поглинаються в атмосфері і не доходять до Землі. А в атмосфері розсіюються червоний і жовтий кольори. Тому на заході сонця небо стає червоним.

Світло любить жартувати над нами, але, в результаті, - різнобарвнеебо, заради якого варто вирушити у подорож.

Відповідь на запитання: Чому небо блакитне? практично теж, що і «Чому кольори існують?» Колір світлий, оскільки ми можемо приймати його. Небо складається з безлічі кольорів (домінуючий - синій), тому що просякнуте світлом.

Видимий світло - тип електромагнітної радіації - вузька частина широкого спектру енергії, яка включає радіохвилі, мікрохвильові печі, ультрафіолетове світло, рентген та гама радіацію. Біле світло, яке випромінює сонце, є комбінацією всіх різних довжин електромагнітних хвиль, доступних для наших очей.

Колір проявляється, коли наші очі сфокусовані лише на деяких хвилях. Червоне світло, наприклад, є найповільнішою хвилею, видимою нам: енергія переміщається в довгу і горбисту бриж. Синій, з іншого боку, є найшвидшим: енергія у якого тремтить у мінливому та швидкому ритмі.

Небо змінює свій колір на білий через сонце, яке вражає атмосферу Землі. Світлові хвилі - поряд з рештою електромагнітного спектру - подорожуватимуть по прямій лінії, доки не натраплять на що-небудь.

Небо часто непідвладне нашому погляду через наявність складних з'єднань газу та частинок. Біле світло проходить величезний шлях, щоб пробратися від сонця до наших очей.

Найпробиваніші — сині хвилі. За рахунок невеликих розмірів, ця хвиля має високу можливість бути враженою як перешкода і розсіятися по всіх напрямках. Зрештою, небо з будь-якої точки земної кулі виглядатиме блакитним.

Коли цілий спектр видимого кольору проникає крізь небо, то ледь помітні не тільки червоні та сині хвилі, але й помаранчеві, жовті, зелені, фіолетові.

Вдивляючись у небо опівдні, Ви помітите синє яйце прекрасної малиновки, сполосоване цукровою ватою захід сонця або драматичний червоний світанок - це всі хитрощі світла.

Так виходить, що ці хитрощі ушляхетнюють деякі пам'ятки або допомагають створити чудові фотографії в подорожі.

Більшість часу небо над поверхнею землі постає в блакитному забарвленні. Але замисліться над цим: чи справді небо такого кольору? Що на рахунок дощових днів або «червоного неба вночі», що на радість морякам?

Небо синє через сонячне світло, яке взаємодіє з нашою атмосферою. Якщо Ви коли-небудь грали з призмою або бачили веселку, то, напевно, знаєте, що світло складається з різноманітних кольорів. Досить згадати відому фразу для мисливця, який бажає знати розташування фазана. Таким чином, небо складається з червоного, оранжевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього та фіолетового кольорів.

Ці кольори складають мізерну частину електромагнітного спектру, який включає ультрафіолетові хвилі, мікрохвилі і радіохвилі. Відповідно, біле світло, яке походить від сонця, це комбінація різних довжин електромагнітних хвиль, які ми можемо побачити на власні очі.

Світло рухає хвилями абсолютно різних довжин: короткими, що створюють синє світло, і довгими, що виробляють червоне світло. Завдяки тому що сонячне світлодосягає нашої атмосфери, молекули у повітрі розсіюють синій колір, дозволяючи пройти червоному. Вчені називають це Релеївське розсіювання.

Коли сонце високо у небі, воно виявляє свій справжній колір: білий. На сході сонця і заході сонця, ми бачимо сонце в червоних відтінках. Викликано це тим, що сонячне світло проходить крізь товстий шар нашої атмосфери. Відбувається розсіювання синього та зеленого світла, що дозволяє червоному світлу пройти та освітлити хмари чудовим червоним, оранжевим та рожевим.

Релеєвське розсіювання може торкнутися і Місяць. Коли Місяць проходить через тінь, що відкидається Землею під час повного місячного затемнення, синє і зелене світло розсіяні в атмосфері Землі, поступаючись місцем червоному світлу. Наша атмосфера подібна до лупи, яка відображає червоне сонячне світло на Місяць. Таке відображення може надати їй страшного темно-червоного відтінку.

Саме тому багато культур, включаючи австралійські корінні групи, пов'язують місячні затемненняз кров'ю.

І, нарешті, де ж починається небо?

Це хитре питання. Птах, що летить 50 метрів над рівнем землі, знаходиться у небі. Проте там знаходяться і літаки, але на висоті понад 10.000 метрів.

Небо лише частина нашої атмосфери. Величезна кількість атмосфери сягає вгору на 16 км, а це те місце, де і відбувається Релеєвське розсіювання.

Розслабся і не дай змійці розбеститися?

Для керування використовуй стрілки на клавіатурі ⌨

Чому небо синє?

«Тату, а чому небо блакитне, а не, скажімо, зелене чи фіолетове?»
Діти, коли починають вивчати навколишній світ, дуже активно ставлять запитання. Сотні питань на день з приводу всього, що потрапляє до центру уваги. Тільки й чути «чому чому». І тато (або мама) ну ніяк не може «впасти обличчям у багнюку» і втратити авторитет, сказавши «я не знаю». Як таке може взагалі бути, адже він живе вже дуже давно і такі елементарні речі знає, напевно, зі свого дитинства?
І тато звичайно ж знає чому це небо раптом блакитне , а якщо раптом щось і забув, то уважно читає написане нижче.

Якого кольору сонячне світло?

Щоб розібратися з кольором неба, і зрозуміти чому воно таке, потрібно для початку з'ясувати, який колір має сонячне світло. Це питання здається елементарним.
"Жовтий" - скаже вам малюк, але тут йому доведеться здивуватися вперше.
"А ось і не жовтий!"
O_O – приблизно такі очі будуть у малюка (з татом явно щось не так).
«Та он же, підніми голову, тату! Воно ж жовте! Чому це ні? Дуже навіть так!
"А ось і ні!" Далі тато робить авторитетне обличчя і каже:
"Насправді колір сонця та його променів - білий, а те, що ми бачимо його жовтим, це тому, що таким він стає після проходження через повітря".

Із чого складається білий колір?

"Які кольори ти знаєш?" - Запитує тато дитини.
"Зелений, жовтий, червоний, білий ..." - починає перераховувати малюк.
«Розумниця! Усі ті кольори, які ти перерахував, окрім білого – це прості кольори. А ось білий – він особливий! У природі не буває просто білого кольору, але він з'являється, якщо зібрати всі прості кольори.
Це як у грі, коли потрібно зібрати частини якогось предмета. Ось ти береш одну частину, другу, третю і т.д., а коли збереш усе - ТАД! Отримуєш цілу річ! Так і білий – він складається з усіх кольорів, і якщо хоч якийсь відтінок із нього забрати, він уже не буде білим. Зрозуміло?
"Ага" - киває малюк.

То що там із кольором неба? Чому воно блакитне?

«Все це дуже цікаво, але, на мою думку, ти уникаєш теми. Як там щодо кольору неба? Чому воно таке?
«Я якраз до цього підходжу. Я розповів тобі елементарні речі, щоби на пальцях можна було б пояснити складніші.
Щодо неба, мушу сказати ось що. Абсолютно точної відповіді вчені ще не знайшли, але є дві прості теорії, які пояснюють чомусь відтінок неба саме блакитний. Я розповім тобі обидві.

Перша теорія:

У повітрі, яке оточує землю, літає велика кількість частинок – це різні гази, частинки пилу, частинки води тощо. Коли білий промінь від сонця (а він, як ти пам'ятаєш, не сам по собі, а всі кольори разом) потрапляє у повітря, то зіштовхуючись із частинками повітря та частинками, що літають у повітрі, починає розсипатися на кольори, з яких складався.
Виявилося, що не всі з них однаково спритні, одні дуже неповороткі, вони так і розсіюються в повітрі, зіткнувшись з якими-небудь частинками, а інші, дуже швидкі, ухиляються від зіткнень і долітають до Землі.
Блакитні промінчики неповороткі, вони частіше за інших потрапляють на перешкоди і розсіюються (розлітаються) на всі боки, підсвічуючи повітря блакитним світлом.

Друга теоріятрохи складніше:

Вчені припускають, що частинки повітря, яке оточує Землю, поглинають сонячні промені. Вони ніби заряджаються від цих променів, а потім починають на всі боки випромінювати своє власне світло.

Ну от, наприклад, як дверцята на грубці. Пам'ятаєш, я тобі показував, як дверцята спочатку були чорними, а потім грілися-грілися і почали світитися червоним? Пам'ятаєш?
«Ага, пам'ятаю. А чому ти згадав про грубку? .
«Так бо так і тут. Частинки повітря одержують енергію від сонячних променів, а потім починають світитися. Різні гази світяться по-різному. Те, що ми бачимо небо блакитним, згідно з цією теорією, саме завдяки газам з яких складається наше повітря (кисень і азот), вони випромінюють блакитний колір. А от якби замість них був би, наприклад, неон (є такий газ), то й світилося б небо червоно-оранжевим кольором, але ми не змогли б насолоджуватися цим видовищем, т.к. не змогли б дихати.
Тому я думаю, що нехай воно і далі залишається блакитним, адже блакитний теж нічого, так?»
«Згідний» — кивнув малюк, а вже за хвилину, побачивши собаку, поставив наступне життєво важливе запитання: «Тату, а

Коли вітер накидає на гарне блакитне небо білу пухнасту прозору накидку, люди починають все частіше дивитися нагору. Якщо воно при цьому ще й одягає на себе велику сіру шубу зі срібними нитками дощу, то оточуючі ховаються від парасольок. Якщо вбрання темно-фіолетового кольору, всі сидять вдома і бажають побачити сонячне блакитне небо.

І тільки коли з'являється таке довгоочікуване сонячне блакитне небо, яке одягає на себе сліпуче блакитне плаття, прикрашене золотистим сонячним промінням, люди радіють - і посміхаючись, залишають будинки в очікуванні хорошої погоди.

Питання, чому небо блакитне, хвилювало людські уми ще з незапам'ятних часів. Грецькі легенди знайшли свою відповідь. Вони стверджували, що цей відтінок йому надає найчистіший гірський кришталь.

За часів Леонардо да Вінчі та Ґете також шукали відповідь на запитання, чому небо блакитне. Вони вважали, що блакитний колір неба виходить при змішуванні світла з темрявою. Але пізніше ця теорія була спростована як неспроможна, оскільки виявилося, що комбінуючи ці кольори, можна отримати лише тони сірого спектра, але не кольорового.

Через деякий час відповідь на питання, чому небо блакитне, спробували пояснити у 18 столітті Маріотт, Бугер та Ейлер. Вони вважали, що це природний колір частинок, у тому числі складається повітря. Теорія ця була популярна навіть на початку наступного століття, особливо коли було встановлено, що рідкий кисень – блакитного, а озон – синього тонів.

Першим більш-менш тямущу ідею подав Соссюр, який припустив, щоб якби повітря було повністю чистим, без домішок, небо виявилося б чорним. Але оскільки атмосфера містить у собі різні елементи (наприклад, пар чи водяні краплі), всі вони, відбиваючи колір, надають небу потрібний відтінок.

Після цього вчені почали все ближче і ближче підбиратися до істини. Араго відкрив поляризацію, одну з характеристик розсіяного світла, що відбивається від небосхилу. У цьому відкритті вченому допомогла фізика. Пізніше шукати відповідь взялися й інші дослідники. При цьому питання, чому небо блакитне настільки цікавило вчених, що для його з'ясування було проведено безліч різноманітних експериментів, які привели до думки, що головна причина появи блакитного кольоруу тому, що промені нашого Сонця просто розсіюються в атмосфері.

Пояснення

Першим, хто створив математично обґрунтовану відповідь молекулярного розсіювання світла, виявився британський дослідник Релей. Він висунув припущення, що світло розсіюється не через домішки, які має атмосфера, а через самі молекули повітря. Його теорія отримала розвиток - і ось яких висновків дійшли вчені.

Сонячні промені пробиваються Землю через її атмосферу (товстий шар повітря), так звану повітряну оболонку планети. Темне небо повністю наповнене повітрям, яке незважаючи на те, що повністю прозоре, порожнечею не є, а складається з молекул газу – азоту (78%) та кисню (21%), а також водяних крапель, пари, крижаних кристалів та невеликих шматочків твердого матеріалу (наприклад, частинок пилу, сажі, попелу, океанської солі тощо).

Деяким променям вдається вільно пройти між газовими молекулами, повністю минаючи їх, а тому без змін досягти поверхні нашої планети, але більшість променів стикаються з газовими молекулами, які приходять у збуджений стан, отримують енергію і випускають у різні боки різнокольорові промені, повністю забарвлюючи небо, внаслідок чого ми бачимо сонячне блакитне небо.

Біле світло саме по собі складається з усіх кольорів веселки, яку нерідко можна побачити, коли воно розкладається на складові частини. Так вийшло, що молекули повітря найбільше розсіюють синій та фіолетовий кольори, оскільки вони є найкоротшою частиною спектра, оскільки мають найменшу довжину хвилі.

При змішуванні в атмосфері синього та фіолетового кольорів з невеликою кількістю червоного, жовтого та зеленого, небо починає «світитися» блакитним кольором.

Оскільки атмосфера нашої планети не однорідна, а досить різна (біля поверхні Землі щільніша, ніж нагорі), вона має різну структуру та властивості, ми можемо спостерігати переливи блакитного кольору. Перед заходом сонця або сходом, коли довжина сонячних променів значно збільшується, сині і фіолетові кольори розсіюються в атмосфері і до поверхні нашої планети абсолютно не доходять. Успішно дістаються жовто-червоні хвилі, які ми й спостерігаємо на небосхилі в цей період часу.

У нічний час, коли сонячні промені, потрапляючи на певний бік планети, не мають жодної можливості, атмосфера там стає прозорою, і ми бачимо «чорний» космос. Саме таким його бачать астронавти, які перебувають над атмосферою. Варто зауважити, що космонавтам пощастило, адже коли вони знаходяться понад 15 км над поверхнею землі, вдень вони можуть одночасно спостерігати за Сонцем і зірками.

Забарвлення неба на інших планетах

Оскільки колір неба багато в чому залежить від атмосфери, немає нічого дивного в тому, що на різних планетах воно різного кольору. Цікаво, що такого ж кольору, як на нашій планеті, атмосфера Сатурна.

Дуже красивого аквамаринового кольору неба Урана. Атмосфера на ньому складається в основному з гелію та водню.У ній також присутній метан, який повністю поглинає червоний та розсіює зелений та блакитний кольори. Синього кольору небеса Нептуна: в атмосфері цієї планети немає стільки гелію та водню, як у нашої, але багато метану, що нейтралізує червоне світло.

Атмосфера на Місяці, супутнику Землі, а також на Меркурії та Плутоні повністю відсутня, отже, світлові промені не відбиваються, тому небесне склепіння тут чорне, а зірки легко помітні. Сині та зелені кольорисонячні промені повністю поглинаються атмосферою Венери, і коли Сонце біля горизонту, небеса тут жовті.

Незважаючи на науковий прогрес і вільний доступ до багатьох джерел інформації, рідкісна людинаможе правильно відповісти питанням, чому небо блакитне.

Чому вдень небо синього чи блакитного кольору?

Біле світло - а саме його випромінює Сонце - складаються із семи частин колірного спектру: червоного, оранжевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього та фіолетового. Відома ще зі школи лічилочка – «Кожен Мисливець Бажає Знати, Де Сидить Фазан» – якраз і визначає кольори цього спектру за початковими літерами кожного зі слів. Кожному кольору відповідає своя довжина світлової хвилі: найбільша у червоного та найкоротша у фіолетового кольору.

Звичне нам небо (атмосфера) складається з твердих мікрочастинок, дрібних крапель води та молекул газу. Протягом тривалого часу існувало кілька помилкових припущень, які намагаються пояснити, чому блакитне небо:

• атмосфера, що складається з дрібних частинок води та молекул різних газів, добре пропускає промені синього спектру і не дає торкнутися Землі променям червоного спектру;
• дрібні тверді частинки - наприклад, пил - зважені в повітрі, розсіюють сині та фіолетові хвилі найменше, і через це їм вдається досягати поверхні Землі на відміну від інших кольорів спектра.

Ці гіпотези підтримували багато відомих вчених, проте дослідження англійського фізикаДжона Релея показали, що не тверді частинки є основною причиною розсіювання світла. Саме молекули газів, що у атмосфері, поділяють світло на колірні компоненти. Білий сонячний промінь, зіткнувшись у небі з газовою частинкою, розлітається (розсіюється) у різні боки.

При зіткненні з молекулою газу, кожен із семи колірних компонентів білого світла розсіюється. При цьому світло з довшими хвилями (червона складова спектру, в яку також входить оранжевий та жовтий) розсіюється гірше, ніж світло з короткими хвилями (синя складова спектру). Через це після розсіювання в повітрі залишається у вісім разів більше кольорів синього спектру, ніж червоного.

Хоча і найкоротша довжина хвилі у фіолетового кольору, небо все одно здається блакитним через змішування фіолетових та зелених хвиль. Крім цього, нашими очима краще сприймається блакитний колір, ніж фіолетовий, за однакової яскравості обох. Саме ці факти визначають колірну гаму неба: атмосфера буквально наповнена променями синьо-блакитного кольору.

Чому тоді захід сонця червоний?

Проте небо блакитне не завжди. Закономірно постає питання: якщо ми бачимо протягом усього дня синє небо, чому захід сонця червоний? Вище ми з'ясували, що червоний колір найменше розсіюється молекулами газу. Під час заходу сонця Сонце наближається до горизонту і сонячний промінь спрямований до поверхні Землі не вертикально, як вдень, а під кутом.

Тому шлях, який він проходить через атмосферу, набагато більший за те, що він проходить вдень, коли Сонце стоїть високо. Через це синьо-блакитний спектр поглинається у товстому шарі атмосфери, не доходячи до Землі. А більш довгі світлові хвилі червоно-жовтого спектру сягають поверхні Землі, забарвлюючи небо і хмари в характерні для заходу сонця червоний і жовтий кольори.

Чому хмари білі?

Торкнемося і теми хмар. Чому на блакитному небі білі хмари? Спочатку згадаємо, як вони утворюються. Вологе повітря, що містить невидиму пару, нагріваючись біля поверхні землі, піднімається і розширюється через те, що вгорі тиск повітря менше. Розширюючись, повітря охолоджується. При досягненні певної температури водяна пара конденсується навколо атмосферного пилу та інших завислих твердих частинок, і в результаті утворюються крихітні краплі води, злиття яких формує хмару.

Незважаючи на свій порівняно малий розмір, частки води набагато більші за молекули газу. І якщо зустрічаючи молекули повітря, сонячні промені розсіюються, то при зустрічі з краплями води світло відбивається від них. При цьому спочатку білий сонячний промінь свого кольору не змінює і одночасно «забарвлює» білий колір молекули хмар.