Почему небо Голубое?

Почему небо Голубое?

Астроном Владимир кузнецов о синем спектре волны и рассеивании солнечного света, попадающего на землю.

Ответ на вопрос "почему небо голубое? " Довольно прост. Когда свет от солнца падает на землю, он проходит по межпланетному пространству, представляющему собой вакуум, входит в атмосферу и взаимодействует с неоднородностями воздуха, в состав которого входят атомы разных элементов: кислорода, азота, углерода. На этих неоднородностях происходит рассеяние света, впервые рассмотренное Релеем
. Этот процесс можно сравнить с полетом струи воды и попаданием ее на какую-либо решетку. Только природа взаимодействия здесь, конечно, другая.

Рассеяние света зависит от длины волны света. От солнца идет широкий диапазон длин волн света, и он охватывает разные цвета: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый. Эти цвета располагаются по порядку уменьшения длины волны: красный имеет наибольшую длину волны, желтый - меньшую, и фиолетовый имеет наименьшую длину. Оптический диапазон человеческого глаза может достигнуть лишь синего спектра волны света. Свет с короткой длиной волны рассеивается наиболее эффективно. А самая короткая длина волны для глаза - это синяя, поэтому синий свет заполняет все небо и мы видим его голубым. Другие цвета видимого спектра также рассеиваются, но гораздо меньше. Таким образом, если бы человек мог видеть более короткие длины волн, чем та, которую имеет синий цвет, или, наоборот, не видел бы даже синей длины волны, то цвет неба для глаза был бы другой. Скажем, если бы мы видели только до зеленого цвета, а дальше наш глаз не видел, небо было бы зеленым. Смешение синего и фиолетового цветов находится на границе видимости глаза в коротковолновой части светового спектра и дает голубой оттенок. Каждый цвет имеет не одну длину волны, а диапазон длин волн, так что один цвет постепенно переходит в другой с изменением длины волны. Так, например, с уменьшением длины волны красный цвет постепенно переход в оранжевый, оранжевый в желтый, синий в фиолетовый.

Ночью небо темное, потому что земля затмевает солнце, и на ночной стороне земного шара мы видим только звезды. В этот момент в атмосфере ничего не рассеивается. По мере захода солнца атмосфера земли на ночной стороне получает все меньше рассеянного света. Скажем, в полночь мы находимся строго на линии центр земли - солнце, и земля для нас полностью затмевает солнце. Ни слева (с Востока), ни справа (с Запада) свет к нам в ночную атмосферу не попадает.

Свет цвета радуги имеет. В случае если мы берем призму и пропускаем через нее солнечный свет, то, поскольку коэффициент преломления света разный для разных длин волн, свет с разными длинами волн преломляется по-разному. Затем он попадает на разные участки экрана, расщепляется на цвета радуги, и мы видим весь спектр. Мы не видим того, что находится за пределами оптического диапазона нашего зрения, а видим только цвета - от красного до синего. В случае если бы наш глаз мог видеть больший диапазон, то на небе были бы и другие цвета.

Почему небо Голубое научный ответ.

Если избегать научного языка и не говорить о диполях и четвертой степени длины волны, то небо синее потому, что красный свет рассеивается меньше всех остальных, а фиолетовый, наоборот, больше. (Именно поэтому, кстати, все запретительные световые сигналы, нарушение которых чревато бедой, стараются делать красными.)

Как известно, белый свет состоит из семи основных цветов, которые изменяются по мере уменьшения длины световой волны: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. И, к примеру, находящиеся на орбите космонавты видят ослепительно-белое Солнце на фоне черного неба. Так и должно быть: составные части белого света доходят до них в безвоздушном пространстве без искажений, в то время как до Земли они доходят через «фильтр» атмосферы.

Помните, почему запретительный сигнал светофора — красный? Потому что красный цвет плохо рассеивается в стороны (он почти всегда рассеивается вдоль луча). Значит, что будет, если мы посмотрим на белое Солнце сквозь рассеивающий слой воздуха? Правильно: из семи цветов спектра меньше всего рассеется красный, чуть сильнее — оранжевый, желтый и так далее. Именно таким, оранжево-красным, мы видим Солнце на рассвете и закате. Чем выше оно поднимется над головой и чем тоньше слой атмосферы между нами и светилом, тем меньше рассеяние света, значит, тем желтее и белее будет становиться Солнце.

А что будет, если мы посмотрим в сторону от него, на небо? Тогда красные лучи Солнца, почти не рассеиваясь, так и пройдут себе в сторону, мимо нас. Оранжевые лучи рассеются чуть более, желтые — еще сильнее, а больше всего разлетится в стороны фиолетовый свет. В результате мы увидим нечто среднее между сильным фиолетовым и очень слабым красным, а именно атмосферу, подсвеченную голубым светом.

Как видите, природа голубого цвета неба была не так проста, как может показаться на первый взгляд, и потребовала от человечества накопления серьезного багажа научных знаний. Неудивительно, что она была объяснена довольно поздно, только в 1899 году. Сделал это англичанин Джон Уильям Стретт, лорд Рэлей III.

Почему небо Голубое, а трава зеленая. Почему трава зелёная, а небо голубое? Непростые ответы на детские вопросы

Известно, что самыми сложными нередко оказываются очень простые, практически детские, вопросы. На самом деле, взрослые льстят себе, считая, что подобные вопросы задают маленькие дети, потому что они мало знают. Просто дети не находятся в плену стереотипов, к тому же они любознательны, чего, увы, часто не скажешь о взрослых. Но спросите у взрослого, почему трава зелёная, а небо голубое, и, с высокой долей вероятности, точного ответа вы не получите.

Сначала о траве

Здесь всё относительно просто. Известно, что растения на Земле поглощают солнечную энергию, расщепляя её, «строя», таким образом, свои ткани. Другими словами, солнечный свет — это топливо, которое позволяет растениям жить.

Но если есть топливо, должна быть и печка, в которой оно сжигается. Такой печкой является особое вещество — хлорофилл. Именно в его клетках происходит усваивание солнечной энергии.

Крохотные, невидимые зёрнышки хлорофилла покрывают собой каждый лист, каждую зелёную иголочку. Их молекулы — настоящие фабрики, работу которых можно упрощённо описать следующими операциями:

1. Поглощение солнечного света.
2. Разложение его на составляющие.
3. Использование полученной энергии для расщепления углекислого газа.
4. Выработка сахаров, крахмалов и белков.
5. Отражение зелёного спектра солнечного цвета.

Таким образом, хлорофилловые зёрна, получив солнечные лучи и использовав их для своих целей, отражают обратно только ту часть спектра, которая воспринимается нашим глазом как зелёный цвет. И мы говорим: трава зелёная!

История голубого неба

С окрашиванием неба в голубой цвет всё немного сложнее. Вернее, ещё в середине XIX века учёным казалось, что здесь тоже нет загадок. Ведь уже тогда было известно, что наша атмосфера состоит из нескольких газов, преимущественно углекислого, азота и кислорода.

Знали физики уже и то, что солнечный свет, хотя и кажется белым, имеет в своём составе 7 цветов, известных всем и поныне, как цвета радуги. Белый цвет можно без проблем разложить на эти цвета, или, говоря языком науки, получить полный спектр.

Поэтому сразу выдвинули теорию, которая гласила: молекулы газов, составляющих атмосферу Земли, способны раскладывать белый солнечный свет на спектр и задерживать в себе большую его часть, пропуская к наблюдателю на поверхности планеты только сине-голубые лучи. Таким образом, человек на Земле видел бы небо голубоватым.

Все остались были довольны эти объяснением, пока английский учёный Д. Рэлей в самый последний год XIX века не провёл ряд опытов, в которых уверенно доказал: молекул воздуха и частиц пыли для подобного разложения недостаточно! Научный мир изумился…

Но, к счастью, тот же Рэлей вскоре нашёл и новое объяснение. Оказывается, фотоны света, встречаясь с молекулами воздуха, активируют их, и уже активированные молекулы, в свою очередь, испускают новые фотоны, но уже не белые, а синие и голубые. Вот почему мы видим наше небо голубоватым. И, кстати, даже если смотреть на планету из Космоса, она тоже выглядит голубым шариком: ведь «голубые» фотоны вылетают из атмосферы и вверх, и вниз.

Вот такой, совсем непростой ответ мы получили на обычный детский вопрос. Кстати, если отвечать на него маленьким детям, достаточно будет сказать, что голубым солнечный свет становится из-за того, что он фильтруется атмосферой Земли, как грязная вода очищается, проходя сквозь плотную бумажную салфетку.

А нам, взрослым, услышав от ребёнка, почему трава зелёная, а небо голубое, не стоит сразу смотреть на малыша «сверху вниз». Для начала подумаем: а знаем ли мы сами правильные ответы на такие незамысловатые вопросы? И, кстати, можем приготовиться к следующему возможному вопросу: «А почему же тогда небо на закате оранжевое?».

Почему небо красное. Почему днем небо синего или голубого цвета?

Белый свет – а именно его излучает Солнце – состоят из семи частей цветового спектра: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Известная еще со школы считалочка – «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан» – как раз и определяет цвета этого спектра по начальным буквам каждого из слов. Каждому цвету соответствует своя длина световой волны: самая большая у красного и самая короткая у фиолетового цвета.

Привычное для нас небо (атмосфера) состоит из твердых микрочастиц, мельчайших капель воды и молекул газа. На протяжении долгого времени существовало несколько ошибочных предположений, пытающихся объяснить, почему небо голубое:

• атмосфера, состоящая из мельчайших частиц воды и молекул различных газов, хорошо пропускает лучи синего спектра и не дает коснуться Земли лучам красного спектра;
• мелкие твердые частицы – к примеру, пыль – взвешенные в воздухе, рассеивают синие и фиолетовые волны меньше всего, и из-за этого им удаётся достигать поверхности Земли в отличие от других цветов спектра.

Эти гипотезы поддерживали многие известные ученые, однако исследования английского физика Джона Рэлея показали, что не твердые частицы являются основной причиной рассеивания света. Именно молекулы газов, находящихся в атмосфере, разделяют свет на цветовые составляющие. Белый солнечный луч, столкнувшись в небе с газовой частицей, разлетается (рассеивается) в разные стороны.

При столкновении с молекулой газа, каждый из семи цветовых компонентов белого света рассеивается. При этом свет с более длинными волнами (красная составляющая спектра, в которую также входит оранжевый и желтый) рассеивается хуже, чем свет с короткими волнами (синяя составляющая спектра). Из-за этого после рассеивания, в воздухе остается в восемь раз больше цветов синего спектра, чем красного.

Хотя и самая короткая длина волны у фиолетового цвета, небо всё равно кажется голубым из-за смешения фиолетовых и зелёных волн. Кроме этого, нашими глазами лучше воспринимается голубой цвет, чем фиолетовый, при одинаковой яркости обоих. Именно эти факты и определяют цветовую гамму неба: атмосфера буквально наполнена лучами сине-голубого цвета.

Видео Почему НЕБО голубое? (познавательные короткие мультфильмы

Почему трава зеленая?

Зеленая, зеленая трава… Почему трава именно зеленая, а не розовая, белая или черная? Найти объяснение нам помогут сразу 3 науки, которые учат в школе: биология, химия и физика.

Фотосинтез и хлорофилл

Если рассмотреть траву под микроскопом, можно увидеть хлоропласты — ярко выраженные частички, в которых есть хлорофилл. Это пигмент, который содержится во всех растениях и придает им зеленую окраску. Само слово «хлорофилл» так и переводится с греческого — «зеленый лист».

Более подробное объяснение дает фотосинтез, в котором участвуют все растения на земле. О нем каждый знает из школьных уроков биологии. Трава поглощает углекислый газ и перерабатывает его под воздействием солнца. В результате в атмосферу выделяется чистый кислород, которым мы дышим. Ключевую роль в этих процессах играет именно зеленый пигмент. Если трава бледная, в ней мало хлорофилла для нормального фотосинтеза. Ярко-зеленые растения насыщены этим пигментом. Они перерабатывают много углекислого газа и выделяют большое количество кислорода.

Осенью трава желтеет, с деревьев опадают засохшие листья. Именно такими были бы все растения, если бы в них не было хлорофилла. Дело в том, что с наступлением осени становится темнее и прохладнее. Из-за недостатка солнечного света хлорофилл начинает разрушаться, поэтому растения постепенно теряют зеленую окраску.

Почему небо Голубое смешной ответ. Почему небо голубое — короткий ответ для детей и взрослых

• Разное
• 
  
• Admin

Почему небо голубое — очень сложный вопрос с непростым ответом. Если избегать научного языка, то небо имеет синий цвет из-за того, что красный свет рассеивается наименьше, чем другие, а фиолетовый, наибольше.

Многие знают, что белый свет состоит из 7 главных цветов: красный, оранжевый, желтый, синий, голубой, зеленый и фиолетовый. Каждый цвет может изменяться по мере уменьшения длины световой волны. Так, к примеру, космонавты, которые находятся на орбите, могут увидеть достаточно белое Солнце на черном фоне. Дело в том, что космонавты видят свет без искажений в обычном безвоздушном пространстве, а мы на Земле смотрим на Солнце с «фильтром», который создает наша атмосфера.

Из всех 7 цветов спектра, красный рассеивается меньше всего, немного больше оранжевый, желтый и т.д. По этой причине на закате и рассвете мы видим Солнце оранжево-красным. Но когда оно будет подниматься все выше и слой атмосферы будет все тоньше и тоньше, то рассеяние светла будет меньше, а значит, Солнце будет становиться белее и желтее.

Связь цвета и длинны волны

Что же произойдет, если мы посмотрим на небо, в сторону от него? Тогда красные лучи пройдут в сторону и практически не рассеются. Оранжевые лучи немного рассеются, желтые еще больше и так далее, пока фиолетовый свет максимально не рассеется. Так мы сможем с вами увидеть что-то среднее между слишком сильным фиолетовым светом и очень слабым красным, а другими словами атмосферу, которая будет ярко выражена голубым светом.

• Это интересно — Почему ящерица отбрасывает хвост — интересное в мире

Весь этот процесс очень сложный и нуждается в определенных научных знаниях. Всю природу этого явления объяснил англичанин Джон Уильям Стретт, лорд Рэлей III в 1899 году.

Сколько материков на Земле и как они называются?

Быстрый ответ: 6 материков (не 7!).

Земля — третья от Солнца планета и пятая по своим размерам среди всех планет солнечной системы. Образовалась она около 4,5 миллиарда лет назад, а жизнь на ней появилась примерно спустя 600 миллионов лет. Впрочем, точно подтвердить эти данные не может никто, разве что когда-нибудь не изобретут машину времени.

Несмотря на то, что наша планета невероятно большая, большую ее часть занимает вода — примерно 71%, а все остальное — континенты (материки) и острова. О первых мы расскажем чуть более подробно.

Всего на Земле шесть материков.

• Евразия — самый больший из материков, его площадь составляет около 54 миллионов квадратных километров. Большая часть Евразии расположена в Северном полушария, меньшая — в Южном. Континент разделен на две части света: Азию и Европу. Омывается четырьмя океанами: Тихим, Атлантическим, Северным Ледовитым и Индийским. Наша страна занимает достаточно обширную территорию Евразии.

• Африка является вторым материком по площади (примерно 30 млн квадратных километров). Население Африки по некоторым данным составляет миллиард человек. Считается, что именно здесь зародились первые люди — в Африке были найдены остатки самых древних людей, известных науке.

• Северная Америка располагается на севере Западного полушария Земли, ее площадь составляет около 20 миллионов квадратных километров. В Североамериканском регионе расположены две особо крупных страны: США и Канада. Это относительно молодой материк — во всяком случае его открытие состоялось лишь в 1502 году.

• Южная Америка расположена в Западном и Южном полушариях планеты. В состав материка входят 12 стран, а также множество островов, которые разделены между государствами. Площадь — почти 18 миллионов квадратных км.

• Вся территория материка Австралия является основной частью государства Австралийский Союз. Это относительно небольшой материк, расположенный в Восточном и Южном полушариях Земли , площадь которого составляет около 7,7 миллиона квадратных километров.

• А замыкает наш список Антарктида — это материк, который расположен прямо на самом юге нашей планеты. Несмотря на огромную площадь (примерно 14 млн квадратных км), здесь нет местного населения — климат в Антарктиде крайне суров, поэтому тут можно встретить разве что ученых со всех уголков земного шара. Живут они на научных станциях.