Какъв цвят е небето? Защо е небето синьо по отношение на физиката?

Всички сме свикнали с факта, че цветът на небето е непостоянна характеристика. Мъгла, облаци, време на деня - всичко се отразява на оцветяването на купола над главата. Ежедневната промяна не отнема съзнанието на повечето възрастни, което не може да се каже за децата. Те постоянно се интересуват от това защо небето е синьо по отношение на физиката или какви цветове залязва в червено. Нека се опитаме да разберем тези не съвсем прости въпроси.

променлив

Струва си да започнем с отговора на въпроса за това какво е небето. В древния свят наистина изглеждаше като купол, покриващ Земята. Днес обаче едва ли някой не знае, че колкото и голям да е издигнат любопитен изследовател, той няма да може да стигне до този купол. Небето не е нещо, а по-скоро панорама, която се отваря, когато се гледа от повърхността на планетата - вид видимост, изтъкана от светлината. И ако наблюдавате от различни точки, може да изглежда различно. Така, от прозорец на самолета, издигайки се над облаците, отваря в този момент напълно различна гледна точка от тази на Земята.

Ясното небе е синьо, но е полезно да бягате до облаците - и това става сиво, оловно или мръсно бяло. Нощното небе е черно, понякога можете да видите червеникави петна върху него. Това е отражение на изкуственото осветление на града. Причината за всички такива промени е светлината и нейното взаимодействие с въздуха и частиците от различни вещества в него.

Естество на цвета

За да отговорим на въпроса защо небето е синьо по отношение на физиката, трябва да помним какъв цвят е. Това е вълна с определена дължина. Светлината, идваща от Слънцето до Земята, се вижда бяла. Дори и с експериментите на Нютон, е известно, че бяла светлина Това е лъч от седем лъча: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, синьо и виолетово. Цветовете се различават по дължина на вълната. Червеното-оранжевият спектър включва най-впечатляващите вълни в този параметър. Цветовете на синьозелената част от спектъра се характеризират с къса дължина на вълната. Разпадането на светлината в спектъра се случва, когато се сблъска с молекули на различни вещества, докато част от вълните могат да бъдат абсорбирани и някои разпръснати.

Изследване на причината

Много учени са се опитали да обяснят защо небето е синьо по отношение на физиката. Всички изследователи се стремят да открият явление или процес, който в атмосферата на планетата разпръсва светлина по такъв начин, че в резултат само синьото достига до нас. Първите кандидати за ролята на такива частици са молекулите на озона и водата. Смятало се, че те абсорбират червена светлина и позволяват на синьото да минава, и в резултат на това виждаме синьо небе. Последващите изчисления обаче показват, че количествата озон, ледени кристали и молекули на водни пари, които съществуват в атмосферата, не са достатъчни, за да дадат на небето сив цвят.

Причината за замърсяването

В следващия етап от изследването на Джон Тиндал се предполага, че ролята на търсените частици се играе от прах. Синята светлина има най-голяма устойчивост на дисперсия и следователно може да мине през всички слоеве от прах и други суспендирани частици. Тиндал провежда експеримент, който потвърждава предположението му. Той създаде смомен модел в лабораторията и го запали с ярка бяла светлина. Смог е придобил син цветен тон. Ученият е направил недвусмислено заключение от изследванията си: цветът на небето се определя от частици прах, т.е. ако въздухът на Земята е бил чист, а над главите на хората, не синя, а бялата небесна светлина.

Изучаването на господаря

Последната точка във въпроса защо небето е синьо (по отношение на физиката), постави английския учен лорд Д. Райли. Доказа, че не е прах или може да оцвети пространството над главата си в позната сянка за нас. Това е във въздуха. Молекулите на газа поглъщат големи част от света и преди всичко най-дългите вълни, еквивалентни на червените. Синьото се разсейва. Точно така днес виждаме цвета на небето при ясно време.

Внимателно ще забележите, че следвайки логиката на учените, куполовата височина трябва да е лилава, защото този цвят има най-късата дължина на вълната в видимия диапазон. Това обаче не е грешка: фракцията от виолетови в спектъра е много по-малка от синята, а човешките очи са по-чувствителни към втората. Всъщност, синьото, което виждаме, е резултат от смесването на синьото с лилаво и някои други цветове.

Залези и облаци

Всеки знае, че в различни часове на деня можете да видите различните цветове на небето. Снимка на красивите залези над морето или езерото е отлична илюстрация за това. Всички видове нюанси на червено и жълто в комбинация със синьо и тъмно синьо правят този спектакъл незабравим. И това се обяснява със същата дисперсия на светлината. Факт е, че по време на залез и изгрев слънцето, лъчите на слънцето трябва да преодолеят много по-голяма пътека през атмосферата, отколкото в разгара на деня. В този случай светлината на синьо-зелената част от спектъра се разпръсква в различни посоки, а облаците, разположени в линията на хоризонта, се оцветяват в нюанси на червено.

Когато облаците на небето се променят напълно. Слънчеви лъчи не могат да преодолеят плътен слой и повечето от тях просто не достигат земята. Лъчите, които успяват да преминат през облаците, се срещат с водни капки дъжд и облаци, които отново нарушават светлината. В резултат на всички тези трансформации, бялата светлина достига до Земята, ако облаците са малки по размер и сиви, когато небето се затвори чрез налагане на облаци, които поглъщат част от лъчите за втори път.

Други небеса

Интересно е, че на други планети на Слънчевата система, когато се гледа от повърхността, може да се види небето, което е много различно от неземното. На космическите обекти, лишени от атмосферата, слънчевите лъчи свободно достигат повърхността. В резултат на това небето е черно, без никаква сянка. Такава картина може да се види на Луната, Меркурий и Плутон.

Марсското небе има червено-оранжев оттенък. Причината за това е в праха, който е наситен с атмосферата на планетата. То е боядисано в различни нюанси на червено и оранжево. Когато слънцето се издига над хоризонта, марсианското небе се превръща в розово червено, докато частта му, която заобикаля диска на звездата, се вижда като синьо или дори лилаво.

Небето над Сатурн е на същия цвят като на Земята. Над Уран са аквамаринното небе. Причината е в метанната мъгла, разположена в горната част слоеве на атмосферата планета.

Венера от очите на учените крие плътен слой облаци. Той не позволява да достигне повърхността на планетата с лъчите на синьо-зеления спектър, така че небето тук е жълто-оранжево със сива ивица по хоризонта.

Изучаването на дневното пространство над главата разкрива не по-малко чудеса от изследването на звездното небе. Разбирането на процесите, протичащи в облаците и зад тях, помага да се разберат причините за неща, които са съвсем обичайни за обикновения човек, който въпреки това не може да бъде обяснен в движение от всички.