איזה צבע השמיים? למה השמים כחולים מנקודת המבט של הפיזיקה?

כולנו רגילים, כי הצבע של השמים - מאפיינים יציבים. ערפל, עננים, זמן של יום - כל אלה משפיעים על צבע הכיפה מעל ראשיהם. שינוי יומי זה לא להעסיק את מוחם של רוב המבוגרים לא ניתן לומר על הילדים. הם תמיד מעוניינים לדעת למה השמיים כחולים במונחים של פיזיקה או מה הצבעים אדום בשקיעה. הבה ננסה להבין אלה אינם שאלות הפשוטות ביותר.

לשינוי

אתה צריך להתחיל על ידי מענה לשאלה מה, בדיוק, הוא בשמיים. בעולם העתיק, אותו נתפס חופה אמיתית המכסה את כדור הארץ. היום, לעומת זאת, כמעט אף אחד לא יודע, בכל מה גובה או עלה חוקר סקרן להשיג כיפה זה שהוא לא יכול. סקיי - הוא לא דבר, אלא נוף שנפתח כאשר צופים על פני השטח של כדור הארץ, נראה מסוים, ארוג של אור. ואם אתם צופים מזוויות שונות, זה יכול להיראות אחר. לכן, מתוך המטוס, להתעלות מעל העננים, זה פותח מראה שונה לחלוטין מאשר כדור הארץ בשלב זה.

שמים בהירים - כחולים, אבל זה שווה מתקרב בעננים - והוא הופך לאפור, עופרת או אוף-וויט. שמים לילה - שחורים, לפעמים זה יכול להיראות בכתמים אדמדמים. זהו השיקוף של התאורה המלאכותית של העיר. סיבת כל השינויים האלה - האור והאינטראקציה שלו עם אוויר וחלקיקים של חומרים שונים בתוכה.

צבעים בטבע

על מנת לענות על השאלה למה השמיים כחולים מנקודת המבט של הפיזיקה, עלינו לזכור כי הוא צבע. זהו גל באורך מסוים. האור מהשמש לכדור הארץ, נתפסת לבנה. מאז הניסויים של ניוטון ידוע כי אור לבן הוא צרור של שבעה קרני: אדום, כתום, צהוב, ירוק, טורקיז, כחול וסגול. הצבעים הם באורכי גל שונים. טווח אורך גל אדום וכתום כולל מרשים ביותר בפרמטר זה. צבעים כחולים-ירוק חלק מהספקטרום המאופיין באורך גל קצר. פירוק של ספקטרום האור מתרחש על התנגשות עם המולקולות של חומרים שונים, שבו חלק מן הגלים יכולים להיספג, וחלק - התפוגג.

חקירת הגורמים

מדענים רבים ניסו להסביר מדוע השמים כחולים, מנקודת מבט של פיסיקה. כל החוקרים ביקשו לגלות את התופעה או התהליך באטמוספירה של כוכב הלכת מפזרת אור בצורה כזו וכתוצאה מכך אנו בסופו של דבר כחול. המועמד הראשון לתפקיד של חלקיקים אלה היו מולקולה של אוזון ומים. הוא האמין כי הם סופגים אור אדום משדר כחול, וכתוצאה מכך אנו רואים את השמיים כחולים. חישובים לאחר, עם זאת, הראו כי כמות האוזון מולקולות גבישי קרח ואדי מים באטמוספירה אשר אינה מספיקה כדי להקנות צבע שמיים כחולים.

הזיהום

בשלב הבא של המחקר ג'ון טינדל הוצע כי התפקיד שמילאו את האבק של חלקיק הרצוי. יש אור כחול ההתנגדות הגדולה ביותר פיזור, ולכן הוא מסוגל לעבור דרך כל השכבות של אבק וחלקיקים אחרים. Tyndall ערך ניסוי כדי לאשר ההנחה שלו. הוא נוצר מודל במעבדה של ערפיח האיר אותו באור לבן בוהק. ערפיח רכש גוון כחול. מדענים הפכו מסקנה ברורה ממחקרו: צבע השמים נקבע על ידי חלקיקי אבק, כלומר, אם האוויר היה נקי כדור הארץ, האור אינו שמי כחולים ולבנים מעל ראשיהם של אנשים.

חקירת לורד

הנקודה הסופית בשאלה למה השמים כחולים (מנקודת מבט של פיסיקה), יש לשים מדען בריטי לספירה לוורד ריילי. הוא הוכיח כי אין כתמי אבק או ערפיח מרווח ראש הקונוטציה כרגיל. העניין באוויר. מולקולות הגז לספוג ביותר של האור מלכתחילה הגל הארוך ביותר, השווה אדום. הכחול וכך התפוגג. זה מה היום מסביר מדוע צבע השמיים אנו רואים במזג אוויר בהיר.

אנשי שומרי מצוות יבחינו כי, בעקבות ההיגיון של המדענים, הכיפה על הראש צריכה להיות סגולה כי זה בצבע הזה הוא האורך הגל הקצר ביותר בטווח הנראה לעין. עם זאת, זו אינה טעות: החלקה הסגולה בטווח של קטן משמעותי מאשר הכחול, ואת העין האנושית רגישה יותר שהאחרון. למעשה, כי אנו רואים את הכחול - התוצאה של ערבוב כחול עם צבעים סגולים וכמה אחרים.

שקיעות ועננים

כולם יודעים כי בזמנים שונים של היום אתה יכול לראות את הצבעים השונים של השמים. תמונה של שקיעה יפה מעל הים או אגם - המחשה מושלמת לכך. גוונים שונים של אדום וצהוב בשילוב עם כחול כחול כהה לעשות כזה מחזה בלתי נשכח. וזה מוסבר באותו פיזור האור. העובדה היא כי במהלך שעת דמדומי שחר קרן השמש צריכה לנסוע בנתיב הרבה יותר דרך האטמוספרה מאשר באמצע היום. החלק הכחול-ירוק בהיר של הספקטרום מפוזר לכיוונים שונים, והעננים נמצאים בקו האופק, נצבעים בגוונים של אדום.

כאשר העננים בשמיים ענן התמונה משתנה לחלוטין. קרן השמש לא יכולה להתגבר על השכבה הצפופה, ורובם פשוט לא להגיע לקרקע. קרני הצליח לעבור דרך העננים, כדי לפגוש את טיפות מים של גשם ועננים, אשר שוב משבש את האור. כתוצאה כל התמורות הללו של כדור הארץ מגיע אור הלבן, אם העננים קטנים בגודלם, ואפורים כאשר העננים בשמים נסגרים מרשימה, החלק הסופג השני של הקרנית.

עדן האחר

מעניין, כוכבי לכת אחרים במערכת השמש כפי שהיא נראית על פני השטח, אתה יכול לראות את השמים, שונים בהרבה מכדור הארץ של. על שטח אובייקטי אווירה עצם מקופחת, את קרן השמש מגיעה לפני השטח בחופשיות. כתוצאה מכך, השמים כאן בשחור, ללא כל גוון. תמונה זו ניתן לראות על הירח, מרקורי ופלוטו.

שמי מאדים יש גוון אדמדם-כתום. הסיבה לכך נעוצה אבק, אשר מלא את האווירה של כדור הארץ. הוא צבוע בגוונים שונים של אדום וכתום. כאשר השמש עולה מעל האופק, השמים המאדימים הופכים ורדרד-אדומים, ואת החלק של הדיסקים שלה הסמוכים של אור, לראות כחול, או אפילו סגול.

השמים מעל שבתאי באותו צבע כמו על כדור הארץ. היא משתרעת על פני השמיים אקוומרין אורנוס. הסיבה נעוצה האובך מתאן הממוקם העליון שכבות האטמוספרה של כדור הארץ.

ונוס מעיני החוקרים מסתיר שכבה צפופה של עננים. הוא אינו מאפשר להגיע אל פני השטח של כוכב הלכת קרני של ספקטרום כחול-ירוק, כך שהשמיים-כתום צהוב עם פס אפור לאורך האופק.

מרווח יום המחקר מגלה לא פחות נפלא מאשר הלימוד של השמים. הבנת התהליכים המתרחשים בעננים, ומאחוריהם, עוזר להבין את הגורם מוכר למדי אל הדיוט הדברים, אולם, כדי להסביר את המהלך לא יכול לכולם.