Всем давно уже известно, какими любознательными являются дети. Они порой задают такие вопросы, которые вгоняют взрослых в краску. Вроде все элементарно и просто, однако, дать в ту же минуту ответ сложно многим родителям. Чтобы не попадать в такие сложные и неловкие ситуации при разговоре с ребенком, необходимо подготовиться к ним основательно.
Поэтому мы разберем те вопросы, которые наиболее часто приходится слышать из уст детей и которые заинтересовывают взрослых.
Фраза с вопросом относительно оттенка поднебесья многих родителей ставит в довольно неловкое положение. Детям интересно то, почему поднебесье именно светло-синее, не желтое, не красное, ведь космос черный? Но если мы, взрослые, затрудняемся ответить, то это значит, что мы сами толком не знаем ответа на этот вопрос, и нам никогда не приходило в голову задаваться им. И многие, не зная правильного ответа, переводят тему.
Свет, который состоит из 7 оттенков спектра, проходит, как правило, через атмосферу. Происходит столкновение солнечных фотонов с множеством молекул газа, содержавшихся в воздухе. Это приводит к такому явлению, как рассеивание. Самым интересным является момент, касающийся количества частиц, которые занимаются излучением короткой волны синего оттенка. Их становится больше в 8 раз. Выходит, что на пути к Земле оттенок солнечных лучей сменяется с белого на светло-синий. Как же объяснить все это ребенку? Но ребенок еще очень мал, что говорить с ним о фотонах солнечных лучей, которые сталкиваются с молекулами газа.
Короткий ответ в беседе для детей
Воздух, который нас окружает, имеет в своем составе крошечные и постоянно движущиеся частички - газы, пылинки, соринки, пары воды. Они так малы, что рассмотреть можно только под микроскопом, а солнечный свет - это гармония семи оттенков. Лучу, который проходит сквозь воздух, приходится сталкиваться с мелкими частичками. И это приводит к тому, что оттенки в нем разъединяются. А так как в цветовом спектре больше светло-синего цвета, то его мы только и видим. А можно просто ответить коротко, что солнечные лучи окрашивают воздух в светло-синий оттенок.
Шутливый (оригинальный) ответ
Все думают, что воздух прозрачен, но он светло-синего оттенка. До солнышка нам очень и очень далеко. Смотря на верх, нам удается рассмотреть лишь толстый воздушный слой. Он так чист, что кажется светло-синим. Также возможно и шутливо ответить, что оно светло-синее, потому что в игре, кто быстрее, всегда побеждает светло-синий оттенок.
Смешной ответ для взрослых
Почему небо голубое? - Это все мое родное, у голубых всегда такое!
Презентация видео детям
Почему море синее, трава зеленая, а закат красный?
Море
Оттенок воды моря зависит от того, насколько глубоко проникновение лучей. Море имеет хорошие способности в поглощении и рассеивании любых лучей. Но желтый оттенок луча поглощается намного быстрее даже не на глубине. А поглощение синего оттенка луча проходит очень медленно даже на большой глубине. Поэтому нам и кажется, что вода в море синяя. Оттенок моря может быть и прозрачным, и синим, и зеленым.
Трава
Лист зеленого цвета вбирает углекислый газ в клетки, а в воздух выделяет при этом кислород. Это ему крайне необходимо. Но с чем это связано? Солнце является главным источником жизни. Солнечные лучи попадают на листья. В их клетках содержится вещество зеленого оттенка - хлорофилл. Листья и трава, благодаря содержанию в них хлорофилла, который занимается выработкой важнейших питательных веществ, прекрасно живут.
Вещества, вырабатываемые хлорофиллом, нам хорошо известны в виде сахара, крахмала и белка. Они имеются как в составе клеток растений, животных, так и в клетках человеческого организма. А выработка этих полезных веществ происходит из углекислого газа. Зеленый лист представляет собой удивительную фабрику. Если солнечные лучи коснулись листа, то можно сказать об их прекрасной жизни. Если же солнечного света нет, то и фабрики, соответственно, нет.
Закат
Вы, наверное, часто задавались вопросом относительно цвета неба при закате. Пожалуй, многим интересно, почему поднебесье на закате иногда алое, а иногда - красное. С чем это связано?
Все по той причине, что красный является самым длинноволновым светом. Он и может пробиться сквозь толстый слой воздуха. Но почему же он выглядит светло-синим только при ясной погоде?
И это тоже объясняется довольно просто. Когда погода пасмурная, большая часть лучей солнца просто-напросто не доходит до поверхности земли. А то, что все-таки может прорваться, начинает преломлять капли воды, взвешенные в воздухе. Происходит искажение световой волны. Если цвет поднебесья серый, то это такой же процесс, но при облаках большего размера. Вот мы и разобрали вопрос касательно голубизны поднебесья и красноты заката. Более подробно эти вопросы можно изучить, познакомившись с объективными законами физики.
Почему небеса голубые с точки зрения науки: физики, химии?
Нашу планету окружает воздух, который образует атмосферу. В атмосферном воздухе содержится большое количество кислорода, углекислого газа, азота, паров воды, микроскопических пылинок, которые постоянно двигаются.
Солнечному свету удается проникнуть сквозь атмосферные слои воздуха. Газы, которые содержатся в воздухе, работают в разложении белого света на 7 составных частей, спектров. Это все цвета радуги и вот поэтому нам и кажется, что небо светло-синее. На Луне нет атмосферы и кажется, что она черного цвета. Космонавтам, выходящим на орбиту на космических кораблях, удается увидеть красивое черное бархатное небо со сверкающими звездами и планетами.
Википедия о голубом цвете неба
Википедия информирует, что небо только выглядит светло-синим. В действительности же, небом рассеиваются все остальные цвета лучей, помимо светло-синего, синего и фиолетового. Все они вместе кажутся нам светло-синими.
От чего оно светло-синее?
Солнечный свет имеет в своем спектре 7 цветов, которые соединены вместе - красный, оранжевый, желтый, светло-синий, синий и фиолетовый. Можно рассмотреть картинки, вспомнить радугу. Каждому лучику нужно пройти через толстый воздушный слой. И в этот момент оттенки разбрызгиваются. Светло-синий нам виден при этом больше, чем другие, так как он очень стойкий.
Что говорит Библия: от чего небо голубое?
Небо светло-синего цвета, потому что Всевышнему было угодно его создать именно таким.
Выражение о голубом небе в переводе на английский
Out of a clear blue sky - чистое голубое небо.
Ученые нашли голубое небо на Плутоне и следы озер на Марсе
Ученым удалось обнаружить в атмосфере Плутона органические частицы, которые называются толинами. Сами они серого или красного оттенка. При отражении ими солнечного света, атмосфера этой планеты кажется светло-синей. Кроме этого, тут обнаружили несколько небольших участков, которые покрыты льдом.
Другое открытие имеет связь с планетой Марс. Ученые доказывают, что в далеком прошлом на протяжении многих лет, поверхность этой планеты была покрыта озерами. Незадолго до этого было несколько свидетельств о существовании соленой воды на Марсе. Именно поток соленой воды, как считают многие ученые, являются ответственными за то, что поверхность планеты имеет темные полосы. Они появляются в тот момент, когда температура на данной планете поднимается выше - 23 градусов. Исчезают, когда наступают холода.
В ясный солнечный день небо над нами выглядит ярко-синим. Вечером закат окрашивает небосвод в красные, розовые и оранжевые цвета. Так почему же небо голубое и что делает закат красным?
Какого цвета солнце?
Конечно солнце желтое! Ответят все жители земли и с ними будут не соглашаться жители Луны.
С Земли Солнце кажется жёлтым. Но в космосе или на Луне, Солнце казалось бы нам белым. В космосе нет атмосферы, которая рассеивает солнечный свет.
На Земле часть коротких волн солнечного света (голубой и фиолетовый цвета) поглощаются рассеянием. Оставшаяся часть спектра выглядят жёлтым цветом.
И еще в космосе небо выглядит тёмным или чёрным вместо голубого. Это результат отсутствия атмосферы, следовательно свет никак не рассеивается.
Но если спросить о цвете солнца вечером. Иногда ответ будет солнце КРАСНОЕ. Но почему?
Почему солнце на закате красное?
Когда Солнце движется к закату, то солнечному свету приходится проходить большее расстояние в атмосфере, что бы достичь наблюдателя. Меньше прямого света доходит до наших глаз и Солнце кажется менее ярким.
Так как солнечному свету приходится проходить большие расстояния, то происходит большее рассеивание. Красная часть спектра солнечных лучей лучше проходит сквозь воздух, чем синяя. И мы видим красное солнце. Чем ниже Солнце опускается к горизонту, чем больше воздушная «лупа», через которую мы его видим, и тем оно краснее.
По этой же причине Солнце кажется нам значительно большим в диаметре, чем днём: воздушный слой играет роль увеличительного стекла для земного наблюдателя.
Небо вокруг заходящего солнца может быть окрашено в разные цвета. Наиболее красивым небо бывает тогда, когда воздух содержит множество маленьких частиц пыли или воды. Эти частицы отражают свет во всех направлениях. В этом случае происходит рассеяние более коротких световых волн. Наблюдатель видит световые лучи более длинных волн, и поэтому небо кажется красным, розовым или оранжевым.
Видимый свет является разновидностью энергии, способной перемещаться через пространство. Свет от Солнца или лампы накаливания кажется белым, хотя в действительности он является смесью всех цветов. Основные цвета, из которых сложен белый цвет это красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Эти цвета непрерывно переходят один в другой, поэтому кроме основных цветов имеется ещё огромное количество всевозможных оттенков. Все эти цвета и оттенки можно наблюдать на небе в виде радуги, возникающей в области повышенной влажности.
Воздух, заполняющий всё небо, является смесью мельчайших молекул газа и небольших твёрдых частиц, таких как пыль.
Солнечные лучи, поступая из космоса, под действием газов атмосферы начинают рассеиваться, причём происходит этот процесс по Закону рассеяния Релея. По мере продвижения света через атмосферу большая часть длинных волн оптического спектра проходит без изменений. Только незначительная часть красного, оранжевого и жёлтого цветов взаимодействует с воздухом, натыкаясь на молекулы и пыль.
Когда свет сталкивается с молекулами газа, то может произойти отражение света в различных направлениях. Некоторые цвета, например, красный и оранжевый, напрямую достигают наблюдателя, непосредственно проходя через воздух. Но большая часть синего света переотражается от молекул воздуха во всех направлениях. Таким образом происходит рассеивание синего света по всему небу и оно кажется голубым.
Однако, многие более короткие волны света поглощаются молекулами газов. После поглощения голубой цвет излучается во всех направлениях. Он рассеивается повсюду на небе. В каком бы направлении не посмотреть, часть из этого рассеянного синего света достигает наблюдателя. Так как синий свет виден повсюду над головой, то и небо выглядит голубым.
Если посмотреть в сторону горизонта, то небо будет иметь более бледный оттенок. Это является результатом того, что свет проходит большее расстояние в атмосфере до наблюдателя. Рассеянный свет снова рассеивается атмосферой, и меньше голубого цвета достигает глаз наблюдателя. Поэтому цвет неба у горизонта кажется бледнее или даже кажется совсем белым.
Почему космос черный?
В космическом пространстве отсутствует воздух. Так как там нет препятствий, от которых свет мог бы отражаться, то свет распространяется напрямую. Лучи света не рассеиваются, и «небо» выглядит тёмным и чёрным.
Атмосфера.
Атмосфера - это смесь газов и других веществ, которые окружают Землю, в виде тонкой, в основном прозрачной оболочки. Атмосфера удерживается на месте благодаря притяжению Земли. Основными компонентами атмосферы являются азот (78,09%), кислород (20,95%), аргон (0,93%) и диоксид углерода (0.03%). Так же в атмосфере содержатся в небольших количествах вода (в разных местах её концентрация колеблется от 0% до 4%), твёрдые частицы, газы неон, гелий, метан, водород, криптон, озон и ксенон. Наука, которая изучает атмосферу, называется метеорологией.
Жизнь на Земле была бы невозможна без наличия атмосферы, которая поставляет кислород, необходимый нам для дыхания. Кроме того, атмосфера выполняет и другую важную функцию - она выравнивает температуру по всей планете. Если бы атмосферы не было, то в одних местах планеты могла бы быть испепеляющая жара, а в других местах сильнейший холод, диапазон температур мог бы колебаться от -170°C ночью до +120°C днём. Так же атмосфера защищает нас от вредного излучения Солнца и космоса, поглощая и рассеивая его.
Строение атмосферы
Атмосфера состоит из разных слоёв, разделение на эти слои происходит по их температуре, молекулярному составу и электрическим свойствам. Эти слои не имеют ярко выраженных границ, они сезонно изменяются, и кроме того их параметры меняются на разных широтах.
Гомосфера
- Нижние 100 км, включая Тропосферу, Стратосферу и Мезопаузу.
- Составляет 99% массы атмосферы.
- Молекулы не разделяются по молекулярному весу.
- Состав достаточно однороден, за исключением некоторых небольших локальных аномалий. Однородность поддерживается постоянным смешиванием, турбуленцией и турбулентной диффузией.
- Вода является одним из двух компонентов, распределённых неравномерно. Когда водяной пар поднимается вверх, он охлаждается и конденсируется, возвращаясь затем на землю в виде осадков - снега и дождя. Стратосфера сама по себе очень сухая.
- Озон является другой молекулой, распределение которой неравномерно. (Об озоновом слое в стратосфере читайте ниже.)
Гетеросфера
- Простирается выше гомосфераы, включает в себя Термосферу и Экзосферу.
- Разделение молекул этого слоя основано на их молекулярных массах. Более тяжёлые молекулы, такие как азот и кислород, концентрируются в нижней части слоя. Более лёгкие, гелий и водород, преобладают в верхней части гетеросферы.
Разделение атмосферы на слои в зависимости от их электрических свойств.
Нейтральная атмосфера
- Ниже 100 км.
Ионосфера
- Примерно выше 100 км.
- Содержит электрически заряженные частицы (ионы), возникающие при поглощении ультрафиолетового света
- Степень ионизации изменяется с высотой.
- Различные слои отражают длинные и короткие радиоволны. Это позволяет радиосигналам, распространяющимся по прямой, огибать сферическую поверхность земли.
- В этих атмосферных слоях происходят полярные сияния.
- Магнитосфера является верхней частью ионосферы, простирающейся примерно до высоты 70000 км, эта высота зависит от интенсивности солнечного ветра. Магнитосфера защищает нас от заряженных частиц высоких энергий солнечного ветра, удерживая их в магнитном поле Земли.
Разделение атмосферы на слои в зависимости от их температур
Высота верхней границы тропосферы зависит от сезонов и широты. Она простирается от земной поверхности до высоты примерно 16 км у экватора, и до высоты 9 км на Северном и Южном полюсах.
- Префикс «тропо» означает изменения. Изменение параметров тропосферы происходит из-за погодных условий - например, из-за перемещения атмосферных фронтов.
- С увеличением высоты температура падает. Тёплый воздух поднимается вверх, затем охлаждается и спускается обратно на Землю. Этот процесс называется конвекцией, он возникает в следствии движения воздушных масс. Ветры в этом слое дуют преимущественно вертикально.
- Этот слой содержит больше молекул, чем все другие слои, вместе взятые.
Стратосфера - простирается примерно от высоты 11 км до 50 км.
- Имеет очень тонкий слой воздуха.
- Префикс «страто» относится к слоям или разделению на слои.
- Нижняя часть Стратосферы довольно спокойная. Реактивные самолёты часто летают в нижней части Стратосферы для того, что бы обойти плохую погоду в Тропосфере.
- В верхней части Стратосферы дуют сильные ветры, известные как высотные струйные течения. Они дуют горизонтально со скоростями до 480 км/час.
- Стратосфера содержит «озоновый слой», расположенный на высоте примерно 12 до 50 км (в зависимости от широты). Хотя концентрация озона в этом слое всего 8 мл/м 3 , он очень эффективно поглощает вредные ультрафиолетовые лучи солнца, тем самым защищая жизнь на земле. Молекула озона состоит из трёх атомов кислорода. Молекулы кислорода, которыми мы дышим, содержат два атома кислорода.
- Стратосфера очень холодная, её температура составляет примерно -55°C в нижней части и возрастает с высотой. Увеличение температуры связано с поглощением ультрафиолетовых лучей кислородом и озоном.
Мезосфера - простирается до высот примерно 100 км.
«Я в этот мир пришел,
Чтоб видеть Солнце и синий кругозор.
Я в этот мир пришел,
Чтоб видеть Солнце и выси гор».
Наша планета и земные жители не могут существовать без привычного, теплого солнечного шара. Человеку грустно при пасмурной погоде, а когда солнышко весело переливается на небе – огненное светило вселяет надежду и уверенность, что все будет хорошо. А почему Солнце желтое? Вы задумывались об этом?
Что такое Солнце
Солнечная звезда – раскаленный шар из газа, центральная фигура солнечной системы. Центр скопления планет, небесных тел, состоящих из тяжелых элементов. Водород в составе Солнца сжат под воздействием сил притяжения. Внутри светила непрерывно протекает термоядерная реакция, создающая из водорода гелий.
Солнечная звезда возникла после серии взрывов сверхновых пять миллиардов лет назад. Благодаря идеальному расположению к Солнцу на третьей планете зародилась жизнь. Это Земля.
Гелий просачивается и излучается сквозь фотосферу (тонкий поверхностный слой звезды) в космическое пространство. У звезды есть пограничная атмосфера – солнечная корона, сливающаяся с межзвездной средой. Мы не видим корону, так как газ сильно разрежен. Она становится видимой при затмениях.
У главного светила солнечной системы 11-ний цикл активности. В этот период увеличивается/уменьшается численность солнечных пятен (затемненные зоны фотосферы), вспышек (ослепительные свечения хромосферы), протуберанцев (водородные облака, конденсируемые в короне).
Хромосфера – слой-граница между фотосферой и короной. Человек видит его при солнечных затмениях в виде ярко-красного ободка. Масса светила постепенно уменьшается. Некоторую часть веса звезда теряет при преобразовании водорода в гелий (синтезируя энергию).
Тепло, радующее людей – потерянная звездная масса (солнечные лучи). Вес теряется и из-за ветров на Солнце, регулярно выдувающих электроны и протоны звезды в космос.
Почему небесное светило желтое?
Объяснить причину приятного, теплого оттенка солнечной звезды способен не каждый человек. Для научного объяснения нужны знания о структуре небесных тел, свойствах земной атмосферы, способностях человеческого глаза. Объяснение, почему Солнце желтого цвета дается с двух позиций.
Красивая иллюзия
На самом деле цвет солнечной звезды – белый. Но человеческие глаза упрямо преподносят оттенок желтым. Такое у людей цветовое восприятие световых волн. Когда через земную атмосферу проходят солнечные лучи, они теряют часть светового спектра, но длину волны сохраняют.
Природа обустроила человеческий глаз хитрым способом. Мы воспринимаем лишь три цвета: синий, красный, зеленый.
Одни спектральные излучения длинные, другие короче. Короткий спектр волн рассеиваются с большей скоростью, люди их воспринимают более чутко. Самый короткий цветовой спектр состоит из синих волн. Поэтому небо кажется благородного синего оттенка.
Белые лучи Солнца длиннее. Когда они проникают в атмосферу и сливаются с синим спектром – получается желтый цвет, который мы видим. Чем пронзительнее оттенок неба – тем ярче, желтее кажется светило. Обратите внимание – такой оптический эффект заметен после дождя в безоблачную погоду.
А зимой, когда небосклон хмурый, безрадостный, солнце тускнеет и воспринимается людьми как белесоватый круг.
Говорит астрономия
Какого цвета Солнце с точки зрения астрономов? Теплое светило – «желтый карлик». Это тип звезды, определяющий размеры. По сравнению с иными звездами Галактики, солнечная звезда крошечная, а гамма ее цветового сияния – желтая.
Цвет сияния звезды зависит от размеров, удаленности от Земли, особенностями химических реакций, происходящих внутри.
Юная звезда имеет яркое свечение и длинные световые импульсы определенной частоты. Такие «новорожденные» звездочки обладают искрящимся белым с синевой сиянием (юные звезды белые). У нашей солнечной леди средних лет лучи другой частоты и воспринимаются людьми как желтые.
Для астрономов солнечный цвет важен. С помощью специального прибора спектроскопа ученые изучают путем спектрального раскладывания другие звезды. Определяют состав (метал либо гелий с водородом, оставшиеся в космосе после Большого взрыва). Понимают температуру поверхности светил.
- Холодные звезды красного цвета (Глизе, Арктур, Цефей, Бетельгейзе).
- У горячих (Ригель, Дзета Ориона, Альфа Жирафа, Тау Большого Пса) свечение приятного голубоватого оттенка.
За пределами атмосферы Солнце выглядит белой звездой. Цвет завораживающих небесных красавиц удивительно разнообразен. От бело-голубого до багряно-красного. Чем звезда горячее, тем длиннее волновой диапазон.
У синего оттенка по сравнению с красным спектральные волны короче. Поэтому горячие звезды сильнее излучают в синем диапазоне и кажутся голубыми, а холодные мощнее пробивают красный спектр, мы видим их в красном оттенке.
Интересный факт. Почему солнце желтое, объяснили в 1871 году. Физик из Англии Джон Рэлей создал теорию молекулярного рассеивания светового пучка. Закон, где объясняется интенсивность света, рассеянного воздухом, назвали в его честь – закон Рэлея.
Объяснение для детей
Ум детишек любознательный и пытливый. Юный «почемучка» задает тысячи вопросов. Иногда взрослые теряются, подбирая ответ так, чтобы малышу стало понятнее. Как объяснить очевидные вещи маленькому человеку (почему светит солнце, отчего оно желтое, а небо синее)? Как подобрать слова, чтобы не отпугнуть заумными фразами, а подтолкнуть кроху-исследователя к изучению и познанию? В объяснении учитывайте возраст ребенка.
Объясняем малышам. Маленьким деткам рассказывать про спектры цветов, световые волны рановато. Придумайте увлекательную сказку, чтобы удовлетворить любопытство крохи.
«На свете жил один сказочный волшебник. Он любил рисовать, и все время носил волшебные краски. Каждое утро он раскрашивал небо в голубой цвет, а солнышко в желтый, чтобы людям было весело, тепло и радостно. У кудесника есть старшая фея-сестра. Она следит за ним, а по вечерам, когда детки устают, фея укутывает небо, солнышко в темное покрывало и раскидывает звездочки, чтобы малышам снились чудесные сны.
Когда волшебнику грустно, плачут и его краски. Тогда голубой цвет неба размывается, пряча солнышко. Становится грустно, но ненадолго. На помощь волшебнику приходит фея-сестрица, рисует разноцветную радугу и вновь раскрашивает солнышко, даря ему золотой луч. Ведь волшебники не умеют печалиться!»
Или такую историю: «Жили-были волшебные краски. Они любили гулять, и каждый день выходили на улицу. Один раз они проснулись утром, выбежали во двор – а там все серое, унылое! Не беда, – сказали краски, – мы вернем цвета! Синяя раскрасила небо, лужи, речку – пусть детки плещутся в водичке!
Желтая отправилась разукрашивать солнышко, чтобы оно стало тепленьким и согрело всех вокруг. Зеленая украсила травку, деревья, черная – камушки, землю. Потом краски вместе раскрасили цветочки – посмотри, какие они разноцветные! На славу поработали красочки, устали, спать пошли. А на улице все так и осталось раскрашенное – ведь краски-то волшебные!»
Деткам постарше. Более взрослым детям можно объяснить, почему Солнце кажется желтым, взрослым языком, но доступными словами:
«Помнишь радугу? Она состоит из семи цветов. Но в радуге цвета идут по отдельности, друг за другом. Свет солнечной звезды – та же радуга, но у яркой звездочки цвета соединенные, смешанные. Солнышко находится от нас далеко и запускает к нашей планете солнечные лучи.
У неба есть атмосфера, она похожа на решето. Солнечный свет, доходя до Земли, «разбрызгивается на отдельные цвета (как у радуги). Лучики проходят через небесное «решето» по-разному. Они быстро, а другие цвета такие ленивые, что даже не доходят до нас и «застревают» в атмосфере-ситечке. Самые стойкие, сильные – синие и желтые лучики. Поэтому Солнце желтое, а небо голубое. Мы так их видим».
Придумывайте свои варианты ответов, включайте фантазию, пробуждайте в себе сказочников!
«Разноцветная» звезда
Если вы относитесь к числу наблюдательных людей, то знаете, что Солнце бывает другого цвета. Не только желтого или белесого. Перед тем, как покинуть либо взойти на небосклон солнечная звезда светит оранжевым, лиловым или красноватым оттенком.
Почему светило красное на закате и розовое на рассвете? Наша планета вращается вокруг оси, удаляясь и приближаясь к Солнцу. В вечернее, утреннее время Земля занимает наиболее удаленное расстояние от горячей звезды.
Для того чтобы вечером или утром долететь до земной поверхности солнечные лучи затрачивают больше времени на путешествие. По дороге они быстрее рассеиваются, перемешиваясь с большим количеством цветовых волн синего оттенка. Поэтому в это время Солнце бывает другого цвета.
Если горячую звезду закроет черное облако пепла или дыма (во время сильного пожара, извержения вулкана) – светило обретет лилово-фиолетовый, пугающий оттенок. Чем больше пыли в воздухе, тем насыщеннее становится оттенок звезды. Микроскопические пылевые частички пропускают только фиолетовые и красные световые волны, остальной спектр они «забирают», поглощают.
То же происходит, когда повышается влажность воздуха. Водяной пар пропускает только красные спектральные волны. Поэтому в период высокой влажности, перед сильным дождем солнечная звезда приобретает красный оттенок.
Не пугайтесь, когда привычное желтое солнышко предстает перед нами в другом цветовом обличье. Это «шутки» человеческого зрительного восприятия, оптический эффект. Любой оттенок Солнца объясним, и не несет никакой угрозы людям.
Интересных наблюдений!
Солнце не только дает нам свет и тепло, но и раскрашивает все вокруг нас в радужные цвета спектра. Луч белого света на самом деле разноцветный, это мы знаем по его отражению в капле дождя, ставшему радугой. Тогда почему для неба солнце выбрало именно голубой цвет, а не зеленый, например? Хотя очень трудно представить себе зеленое небо.
Землю окружает слой воздуха, которым мы дышим. В нем находится кислород, озон и углекислый газ. Слой этот зовется атмосферой. Толщина атмосферного слоя около 500 километров. В нем содержится воздух, которым мы дышим.
Воздух состоит из молекул, в которых свет отражаться не может. Он на них рассеивается. Электроны в молекуле попадают под воздействие падающего на них солнечного света и начинают его излучать. А сам свет при этом рассеивается. И этот рассеянный свет мы видим с Земли.
Газы, находящиеся в воздухе, делят свет на известные нам цвета спектра. Мы их знаем хорошо знаем – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Но мы, чаще всего, видим синим или голубым. Почему небо голубое?
Тут вступает в силу закон рассеивания, открытый Рэлеем, по которому свет с меньшей длиной волн рассеивается быстрее, чем свет волн с большей длиной. У синего, голубого и фиолетового цветов спектра длина волн меньше. Поэтому именно их рассеянный свет мы видим в небе.
Некоторые цвета спектра с большей длиной волн, такие как красный и оранжевый почти не рассеиваются. На закате солнца слой атмосферы увеличивается во много раз, спектру труднее проходить через него, и поскольку синяя и голубая краски рассеялись, их остается все меньше в палитре небесных цветов к вечеру, одна краска остается нетронутой - красная. Вот ее то мы и видим на закате в небе. И само солнце видится нам тогда красным. Конечно, в другой части планеты небо в этот момент голубое, там рассеиваются короткие лучи спектра.
К утру солнце возвращается к нам, если ему не приходится пробиваться через толстую завесу туч и облаков. Тогда мы видим небо в тучах. А это уже совсем другая история.
Мир вокруг нас полон удивительных чудес, но мы нередко не обращаем на них внимания. Восхищаясь чистой голубизной весеннего неба или яркими красками заката, мы даже не задумываемся о том, почему небо меняет цвет с изменением времени суток.
Мы привыкли к яркой синеве в погожий солнечный день и к тому, что осенью небосвод становится мглисто-серым, теряя свои яркие краски. Но если спросить современного человека о том, почему так происходит, то подавляющее большинство из нас, когда-то вооруженных школьными знаниями физики, вряд ли смогут дать ответ на этот простой вопрос. Между тем, в объяснении нет ничего сложного.
Что такое цвет?
Из школьного курса физики нам должно быть известно, что различия в цветовом восприятии предметов зависят от длины световой волны. Наш глаз способен различать только довольно узкий диапазон волнового излучения, причем наиболее короткими являются волны синего цвета, а наиболее длинными – красного. Между этими двумя основными цветами лежит вся наша палитра цветового восприятия, выраженная волновым излучением в разных диапазонах.
Белый солнечный луч на самом деле состоит из волн всех цветовых диапазонов, в чем легко убедиться, пропустив его через стеклянную призму – этот школьный опыт вы наверняка помните. Для того, чтобы запомнить последовательность изменения длин волн, т.е. последовательность цветов спектра дневного света, придумана забавная фраза про охотника, которую каждый из нас выучил в школе: Каждый Охотник Желает Знать и т.д.
Поскольку красные световые волны наиболее длинные, то они меньше других подвержены рассеиванию при прохождении . Поэтому когда нужно визуально выделить какой-то предмет, используют преимущественно красный цвет, хорошо различимый издалека в любую погоду.
Поэтому запрещающий сигнал светофора или любой другой световой сигнал предупреждения об опасности – это красный, а не зеленый или синий цвет.
Почему на закате небо становится красным?
В вечерние часы перед закатом солнечные лучи падают на поверхность земли под углом, а не прямо. Им приходится преодолевать гораздо более толстый слой атмосферы, чем в дневное время, когда поверхность земли освещается прямыми лучами Солнца.
В это время атмосфера выполняет роль цветового фильтра, который рассеивает лучи практически всего видимого диапазона, кроме красных – наиболее длинных и поэтому наиболее устойчивых к помехам. Все остальные световые волны либо рассеиваются, либо поглощаются частицами водяных паров и пыли, присутствующими в атмосфере.
Чем ниже опускается Солнце по отношению к горизонту, тем более толстый слой атмосферы приходится преодолевать световым лучам. Поэтому их цвет все больше смещается в сторону красной части спектра. С этим явлением связана народная примета, говорящая о том, что красный закат предвещает сильный ветер на следующий день.
Ветер зарождается в высоких слоях атмосферы и на большом удалении от наблюдателя. Косые солнечные лучи высвечивают наметившуюся зону атмосферного излучения, в которой намного больше пыли и паров, чем в спокойной атмосфере. Поэтому перед ветреным днем мы видим особенно красный, яркий закат.
Почему днем небо голубое?
Различиями в длине световых волн объясняется и чистая синева дневного неба. При падении солнечных лучей прямо на поверхность земли преодолеваемый ими слой атмосферы имеет наименьшую толщину.
Рассеяние световых волн происходит при их столкновении с молекулами газов, составляющих воздух, и в этой ситуации наиболее устойчивым оказывается коротковолновой световой диапазон, т.е. синие и фиолетовые световые волны. В погожий безветренный день небо приобретает удивительную глубину и синеву. Но почему мы тогда видим синий, а не фиолетовый цвет неба?
Дело в том, что клетки человеческого глаза, отвечающие за цветовосприятие, намного лучше воспринимают синий, чем фиолетовый цвет. Все же фиолетовый слишком близок к границе диапазона восприятия.
Вот почему небо мы видим ярко-синим, если в атмосфере отсутствуют рассеивающие компоненты, кроме молекул воздуха. Когда в атмосфере появляется достаточно большое количество пыли – например, жарким летом в городе – небо будто выцветает, теряя свою яркую синеву.
Серое небо непогоды
Теперь понятно, почему осеннее ненастье и зимняя слякоть делают небо беспросветно серым. Большое количество водяных паров в атмосфере приводят к рассеиванию всех без исключения компонентов белого светового луча. Световые лучи дробятся в мельчайших капельках и молекулах воды, теряя свое направление и смешиваясь по всему диапазону спектра.
Поэтому до поверхности доходят световые лучи, будто пропущенные через гигантский рассеивающий плафон. Мы воспринимаем это явление как серовато-белый цвет неба. Стоит удалить влагу из атмосферы, как небосвод вновь становится ярко-синим.
