Γιατί ο ουρανός φαίνεται μπλε; Τι χρώμα είναι ο ουρανός; Γιατί ο ουρανός είναι μπλε από φυσική άποψη; Γιατί βλέπουμε τον ουρανό μπλε;

Ο απύθμενος γαλάζιος ουρανός εκπλήσσει με το μεγαλείο και την αγνότητά του. Το αν ο Δημιουργός το δημιούργησε με αυτόν τον τρόπο ή αν εμφανίστηκε μόνο του κατά τη διαδικασία του σχηματισμού δεν είναι τόσο σημαντικό.

Το κύριο πράγμα είναι ότι σε καθαρές ηλιόλουστες μέρες ένα άτομο βλέπει μια όμορφη μπλε έκταση ουρανού πάνω από το κεφάλι του, που γεμίζει την καρδιά και την ψυχή του με το φως της ζωής. Πολλές ποιητικές γραμμές έχουν γραφτεί για το γαλάζιο του στερεώματος. Ο γαλάζιος ουρανός αποτυπώνεται σε χιλιάδες ερασιτεχνικές και επαγγελματικές φωτογραφίες. ο ουρανός εμπνέει τους καλλιτέχνες να δημιουργήσουν πραγματικά μαγικά τοπία και, τέλος, ο διάφανος μπλε ουρανός μπορεί να ονομαστεί σύμβολο της αιωνιότητας και της αγάπης.

Ενώ θαυμάζουμε την ομορφιά του ουρανού, πολλοί από εμάς δεν σκεφτόμαστε γιατί ο ουρανός είναι μπλε κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αλλά μια μέρα, έχοντας αποφασίσει να βρει την απάντηση σε αυτή την ερώτηση, ένα άτομο μπορεί να συναντήσει σκοτεινές εξηγήσεις.

Εάν από τη φύση σας είστε περισσότερο στιχουργός παρά φυσικός, τότε αυτά που γράφονται σε αυτό το άρθρο θα σας φανούν ξεκάθαρα και προσιτά. Και το να ξέρεις απλά τον λόγο για τον οποίο ο ουρανός είναι μπλε δεν θα σου στερήσει μια ευλαβική στάση απέναντι στο απέραντο γαλάζιο, σαν μια τεράστια θάλασσα.

Τις περισσότερες φορές, ο ουρανός είναι ο χώρος σε σχήμα θόλου πάνω από τη γη, ο οποίος αποτελείται από ένα μείγμα αζώτου, οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών. Το μπλε χρώμα του ουρανού προέρχεται από τις ακτίνες του ήλιου που διαπερνούν την ατμόσφαιρα. Τι συμβαίνει στον ουρανό με τις ακτίνες του ήλιου, που είναι πολύχρωμες από τη φύση; Όταν το ηλιακό φως χτυπά τα μόρια του αέρα, διασκορπίζεται πάνω τους. Και τα μικρότερα συστατικά της μάζας του αέρα - ηλεκτρόνια - εκπέμπουν αυτό το φως.


Σύμφωνα με το νόμο του Rayleigh, το φως με μικρότερα μήκη κύματος διασκορπίζεται πιο γρήγορα. Και το φάσμα χρωμάτων μπλε, λουλακί και βιολετί, στο οποίο αποσυντίθεται μια ηλιακή ακτίνα κατά την αλληλεπίδραση με αέρια, έχει σημαντικά μικρότερο μήκος κύματος από το κόκκινο, το κίτρινο, το πορτοκαλί και το πράσινο. Ως αποτέλεσμα, αποδεικνύεται ότι το μπλε-μπλε εξαρτάται άμεσα από την ταχύτητα διασποράς των κυμάτων που αντιστοιχούν στο χρώμα.

Η ίδια αρχή εξηγεί το κόκκινο χρώμα του ουρανού κατά το ηλιοβασίλεμα. Καθώς πλησιάζει η νύχτα, το ατμοσφαιρικό στρώμα της Γης αυξάνεται και οι μικρές ακτίνες του μπλε, του μπλε και του ιώδους φάσματος διασκορπίζονται στα ανώτερα στρώματα. Και σε εκείνο το μέρος της ατμόσφαιρας που βλέπει ένας άνθρωπος, κυριαρχούν οι ακτίνες του κόκκινου φάσματος.

Όποιος κι αν είναι ο ουρανός πάνω από τα κεφάλια μας, είναι άρρηκτα συνδεδεμένος με όλες τις διεργασίες που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα της Γης. Είτε βρέχει είτε χιονίζει, ο ουρανός σίγουρα θα γίνει γκρίζος. Σε κακές καιρικές συνθήκες ο ουρανός λέγεται ότι συνοφρυώνεται ή κλαίει. Αυτό σημαίνει ότι στη φαντασία των ανθρώπων ο ουρανός αποτυπώνεται σε μπλε-μπλε τόνους.

Ονειρεύομαι γαλάζιος ουρανόςτις βροχερές μέρες δεν αφήνει άνθρωπο. Ακόμη και εκείνοι που αγαπούν τη μελαγχολική διάθεση που προκαλεί η βροχή ανυπομονούν να εμφανιστεί η ηλιαχτίδα πίσω από τα σύννεφα και ο ουρανός να λάμπει με το σαγηνευτικό μπλε του.

Το καλοκαίρι δεν υπάρχει τίποτα πιο όμορφο από το να ξαπλώνεις στο απαλό αρωματικό γρασίδι και να κοιτάς τον ουρανό. Να πνίγεις τα μάτια σου μέσα του και να μη σκέφτεσαι γιατί είναι τόσο μπλε. Παρακολουθήστε τη μετρημένη πτήση των πουλιών και μην θυμάστε ότι ο ουρανός μπορεί να είναι πραγματικά θυμωμένος.


Προσπαθώντας να δείτε αγγέλους στον ουρανό και να μην νιώσετε τις καυτές ακτίνες του ήλιου στο δέρμα σας. Μπορείτε να πειραματιστείτε με τον ουρανό, να δείξετε τη φαντασία σας, απλά να ζήσετε. Και, ακολουθώντας τις διάσημες γραμμές του Ρώσου ποιητή Μπόρις Παστερνάκ

«Σε όλα θέλω να φτάσω στην ουσία
Στη δουλειά, σε αναζήτηση μονοπατιού, σε εγκάρδια αναταραχή...»

για να φτάσουμε στην ουσία του ουρανού, που σίγουρα εμπεριέχεται στην υπέροχη γαλάζια του.

Για να το κάνετε αυτό, δεν χρειάζεται να γίνετε καλλιτέχνης, ποιητής, μουσικός - μπορείτε να μάθετε να αισθάνεστε τον ουρανό όχι μόνο πάνω από το κεφάλι σας, αλλά και μέσα σας, ως δάσκαλος, οδηγός ταξί και επιχειρηματίας. Ταξινομώντας τη ζωή κατά μήκος του χρωματικού φάσματος, όπως μια ηλιαχτίδα, πρέπει να γίνετε γρήγορα συμμετέχων σε διάφορα γεγονότα και ταυτόχρονα να σκορπίσετε εξαιρετικά αγνό, ευγενικό φως, θυμίζοντας στους ανθρώπους τον γαλάζιο ουρανό.

Παρά την επιστημονική πρόοδο και την ελεύθερη πρόσβαση σε πολλές πηγές πληροφοριών, είναι σπάνιο ένα άτομο να μπορεί να απαντήσει σωστά στην ερώτηση γιατί ο ουρανός είναι μπλε.

Γιατί ο ουρανός είναι μπλε ή μπλε κατά τη διάρκεια της ημέρας;

Το λευκό φως - που είναι αυτό που εκπέμπει ο Ήλιος - αποτελείται από επτά μέρη του χρωματικού φάσματος: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και βιολετί. Η μικρή ομοιοκαταληξία που είναι γνωστή από το σχολείο - "Κάθε κυνηγός θέλει να ξέρει πού κάθεται ο φασιανός" - καθορίζει με ακρίβεια τα χρώματα αυτού του φάσματος από τα αρχικά γράμματα κάθε λέξης. Κάθε χρώμα έχει το δικό του μήκος κύματος φωτός: το κόκκινο είναι το μεγαλύτερο και το βιολετί το μικρότερο.

Ο οικείος σε εμάς ουρανός (ατμόσφαιρα) αποτελείται από στερεά μικροσωματίδια, μικροσκοπικές σταγόνες νερού και μόρια αερίου. Για πολύ καιρό, υπήρχαν αρκετές λανθασμένες υποθέσεις που προσπαθούσαν να εξηγήσουν γιατί ο ουρανός είναι μπλε:

• η ατμόσφαιρα, που αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια νερού και μόρια διαφόρων αερίων, επιτρέπει στις ακτίνες του μπλε φάσματος να περάσουν καλά και δεν επιτρέπει στις ακτίνες του κόκκινου φάσματος να αγγίξουν τη Γη.
• Μικρά στερεά σωματίδια - όπως η σκόνη - που αιωρούνται στον αέρα διασκορπίζουν το λιγότερο μπλε και ιώδη μήκη κύματος και γι' αυτό καταφέρνουν να φτάσουν στην επιφάνεια της Γης, σε αντίθεση με άλλα χρώματα του φάσματος.

Αυτές οι υποθέσεις υποστηρίχθηκαν από πολλούς διάσημους επιστήμονες, αλλά η έρευνα του Άγγλου φυσικού John Rayleigh έδειξε ότι τα στερεά σωματίδια δεν είναι η κύρια αιτία της σκέδασης του φωτός. Είναι τα μόρια των αερίων στην ατμόσφαιρα που διαχωρίζουν το φως σε έγχρωμα συστατικά. Μια λευκή ακτίνα ηλιακού φωτός, που συγκρούεται με ένα σωματίδιο αερίου στον ουρανό, διασκορπίζεται (σκορπίζει) σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Όταν συγκρούεται με ένα μόριο αερίου, καθένα από τα επτά χρωματικά συστατικά του λευκού φωτός διασκορπίζεται. Ταυτόχρονα, το φως με μεγαλύτερα κύματα (το κόκκινο συστατικό του φάσματος, το οποίο περιλαμβάνει επίσης το πορτοκαλί και το κίτρινο) διασκορπίζεται λιγότερο καλά από το φως με μικρά κύματα (το μπλε συστατικό του φάσματος). Εξαιτίας αυτού, μετά τη διασπορά, οκτώ φορές περισσότερα παραμένουν στον αέρα περισσότερα χρώματαμπλε φάσμα παρά κόκκινο.

Αν και το βιολετί έχει το μικρότερο μήκος κύματος, ο ουρανός εξακολουθεί να φαίνεται μπλε λόγω του μείγματος βιολετί και πράσινων κυμάτων. Επιπλέον, τα μάτια μας αντιλαμβάνονται καλύτερα το μπλε χρώμα από το βιολετί, δεδομένης της ίδιας φωτεινότητας και των δύο. Είναι αυτά τα γεγονότα που καθορίζουν το χρωματικό σχέδιο του ουρανού: η ατμόσφαιρα είναι κυριολεκτικά γεμάτη με ακτίνες μπλε-μπλε χρώματος.

Γιατί τότε το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο;

Ωστόσο, ο ουρανός δεν είναι πάντα μπλε. Φυσικά προκύπτει το ερώτημα: αν βλέπουμε γαλάζιους ουρανούς όλη μέρα, γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο; Ανακαλύψαμε παραπάνω ότι το κόκκινο χρώμα διασκορπίζεται λιγότερο από τα μόρια του αερίου. Κατά τη δύση του ηλίου, ο Ήλιος πλησιάζει τον ορίζοντα και η ακτίνα του ήλιου κατευθύνεται προς την επιφάνεια της Γης όχι κατακόρυφα, όπως κατά τη διάρκεια της ημέρας, αλλά υπό γωνία.

Επομένως, η διαδρομή που διανύει μέσα από την ατμόσφαιρα είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή που διανύει κατά τη διάρκεια της ημέρας όταν ο Ήλιος είναι ψηλά. Εξαιτίας αυτού, το μπλε-μπλε φάσμα απορροφάται σε ένα παχύ στρώμα της ατμόσφαιρας, χωρίς να φτάνει στη Γη. Και μακρύτερα φωτεινά κύματα του κόκκινου-κίτρινου φάσματος φτάνουν στην επιφάνεια της Γης, χρωματίζοντας τον ουρανό και τα σύννεφα με τα κόκκινα και κίτρινα χρώματα που είναι χαρακτηριστικά του ηλιοβασιλέματος.

Γιατί τα σύννεφα είναι λευκά;

Ας αγγίξουμε το θέμα των σύννεφων. Γιατί υπάρχουν λευκά σύννεφα στον γαλάζιο ουρανό; Αρχικά, ας θυμηθούμε πώς σχηματίζονται. Ο υγρός αέρας που περιέχει αόρατο ατμό, που θερμαίνεται στην επιφάνεια της γης, ανεβαίνει και διαστέλλεται λόγω του γεγονότος ότι η πίεση του αέρα είναι μικρότερη στην κορυφή. Καθώς ο αέρας διαστέλλεται, ψύχεται. Όταν οι υδρατμοί φτάσουν σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, συμπυκνώνονται γύρω από την ατμοσφαιρική σκόνη και άλλα αιωρούμενα στερεά, με αποτέλεσμα μικροσκοπικά σταγονίδια νερού που συνενώνονται για να σχηματίσουν ένα σύννεφο.

Παρά το σχετικά μικρό τους μέγεθος, τα σωματίδια του νερού είναι πολλά περισσότερα μόριααέριο Και αν, όταν συναντούν μόρια αέρα, οι ακτίνες του ήλιου διασκορπίζονται, τότε όταν συναντούν σταγονίδια νερού, το φως αντανακλάται από αυτά. Σε αυτή την περίπτωση, η αρχικά λευκή ακτίνα του ηλιακού φωτός δεν αλλάζει το χρώμα της και ταυτόχρονα «χρωματίζει» λευκά τα μόρια των νεφών.

Στο άρθρο μπορείτε να μάθετε μια απλή εξήγηση του μπλε (με αποχρώσεις) χρώματος του ουρανού. Εξάλλου, η ερώτηση είναι πραγματικά πολύ ενδιαφέρουσα, ειδικά για τα παιδιά. Ας βρούμε μια απλή εξήγηση για αυτό το φαινόμενο, αν και αυτό δεν είναι τόσο εύκολο όσο φαίνεται.

Το ανθρώπινο μάτι μπορεί να δει μόνο τρία χρώματα και όχι, όπως πιστεύεται συνήθως, το μάτι μπορεί να δει πολλά χρώματα. Αυτά είναι κόκκινο, πράσινο και μπλε.

Εισαγωγή: Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;

Η φωτογραφική ταινία βασίζεται ακριβώς στην παραπάνω αρχή. Υπάρχουν τρεις επιφάνειες στο πλαίσιο, η καθεμία αντιλαμβάνεται μόνο το δικό της φως, αλλάζει χρώμα ανάλογα με την απορρόφηση των ακτίνων. Όταν το φως μιας ηλεκτρικής λάμπας περνά μέσα από αυτό, δημιουργώντας μια εικόνα στην οθόνη, βλέπουμε εκατομμύρια αποχρώσεις λόγω της ανάμειξής τους σε διαφορετικές αναλογίες. Η τεχνολογία αντιγράφει τη φύση. Εξάλλου, το ανθρώπινο μάτι λειτουργεί ακριβώς σύμφωνα με αυτήν την αρχή. Περιέχει βιολογικά στοιχεία που αντιδρούν μόνο στο χρώμα τους.

Και όταν αυτά τα χρώματα αναμειγνύονται στον ανθρώπινο εγκέφαλο, παρατηρούμε το χρώμα που αντανακλά το αντικείμενο. Για παράδειγμα, όταν αναμειγνύεται μπλε και κίτρινο, σχηματίζεται πράσινο χρώμα. Ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι το κίτρινο μας φαίνεται πιο χλωμό από το μπλε ή το πράσινο. Αυτή είναι μια χρωματική εξαπάτηση του ανθρώπινου ματιού. Η ασπρόμαυρη φωτογραφία δείχνει ξεκάθαρα ότι το κίτρινο δεν είναι καθόλου χλωμό.

Βλέπουμε μόνο το χρώμα που αντανακλάται από την επιφάνεια. Για παράδειγμα, οι Ευρωπαίοι έχουν λευκό δέρμα, ενώ οι Αφρικανοί έχουν σχεδόν μαύρο δέρμα. Αυτό σημαίνει μόνο ότι σε μερικούς ανθρώπους το χρώμα του δέρματος είναι ικανό να αντανακλά όλα τα χρώματα, κάτι που συμβαίνει όταν αναμειγνύονται και τα τρία βασικά χρώματα, ενώ σε άλλους απορροφάται μόνο. Εξάλλου, βλέπουμε μόνο ανακλώμενες ακτίνες. Στην ιδανική περίπτωση, φυσικά, δεν υπάρχει απολύτως λευκό και απολύτως μαύρο δέρμα. Το έγραψα όμως για να είναι πιο ξεκάθαρο.

Απάντηση: Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;

«Μα τι σχέση έχει ο ουρανός; - ο αναγνώστης, ήδη σοφός με πείρα, θα πει τώρα, «είναι ο ουρανός ικανός να αντανακλά ακτίνες;» Συμφωνώ. Τους αφήνει να περάσουν, αλλά ο αέρας που περιβάλλει τη Γη, που εκτείνεται χίλια χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια, δεν αφήνει όλες τις ακτίνες να περάσουν. Μπλοκάρει εν μέρει το κόκκινο και το πράσινο, αλλά αφήνει το μπλε να περάσει. Επομένως, κοιτάζοντας τον ουρανό, τον βλέπουμε μπλε, μπλε, και σε κακές καιρικές συνθήκες, μωβ και ακόμη και μολυβένιο. Το ανθρώπινο μάτι, σε αντίθεση με διάφορα αντικείμενα, πρακτικά δεν αντανακλά το φως, αλλά το απορροφά μόνο με τους κώνους και τις ράβδους του, που είναι ευαίσθητοι σε ένα συγκεκριμένο χρώμα. Και αφού το μπλε φάσμα των ακτίνων κυριαρχεί, το βλέπουμε.

Ο λόγος που ο ουρανός φαίνεται μπλε είναι επειδή ο αέρας διασκορπίζει το φως μικρού μήκους κύματος περισσότερο από το φως μεγάλου μήκους κύματος.

Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ο ουρανός δεν μπορεί να είναι κόκκινος, κατακόκκινος, κόκκινος ή ροζ. Τουλάχιστον μέρη του. Αν το παρακολουθήσετε με την ανατολή ή τη δύση του ηλίου, θα εκπλαγείτε από την ταραχή των αιματηρών χρωμάτων. Αλλά δεν θα δείτε πράσινο ή κίτρινο ουρανό. Γιατί συμβαίνει αυτό? Κατά την ανατολή ή τη δύση του ηλίου, ο ήλιος διαπερνά την ατμόσφαιρα όχι από ψηλά, αλλά σε πολύ μικρή γωνία, οπότε βλέπουμε μια αιματηρή αυγή ή ένα κατακόκκινο ηλιοβασίλεμα.

Ενας από χαρακτηριστικά γνωρίσματαο άνθρωπος είναι η περιέργεια. Πιθανώς όλοι, ως παιδί, κοιτούσαν τον ουρανό και αναρωτιόντουσαν: "γιατί ο ουρανός είναι μπλε;" Όπως αποδεικνύεται, οι απαντήσεις σε τέτοιες φαινομενικά απλές ερωτήσεις απαιτούν κάποια βάση γνώσεων στον τομέα της φυσικής, και επομένως δεν θα μπορεί κάθε γονέας να εξηγήσει σωστά στο παιδί του τον λόγο για αυτό το φαινόμενο.

Ας εξετάσουμε αυτό το θέμα από επιστημονική σκοπιά.

Εύρος μήκους κύματος ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίακαλύπτει σχεδόν ολόκληρο το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, το οποίο περιλαμβάνει και ακτινοβολία ορατή στον άνθρωπο. Η παρακάτω εικόνα δείχνει την εξάρτηση της έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας από το μήκος κύματος αυτής της ακτινοβολίας.

Αναλύοντας αυτήν την εικόνα, μπορούμε να σημειώσουμε το γεγονός ότι η ορατή ακτινοβολία αντιπροσωπεύεται επίσης από άνιση ένταση για ακτινοβολία διαφορετικών μηκών κύματος. Έτσι, το ιώδες χρώμα συνεισφέρει σχετικά μικρή στην ορατή ακτινοβολία και τη μεγαλύτερη συμβολή έχουν τα μπλε και πράσινα χρώματα.

Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;

Πρώτα απ 'όλα, αυτή η ερώτηση προκαλείται από το γεγονός ότι ο αέρας είναι ένα άχρωμο αέριο και δεν πρέπει να εκπέμπει μπλε φως. Προφανώς, η αιτία μιας τέτοιας ακτινοβολίας είναι το αστέρι μας.

Όπως γνωρίζετε, το λευκό φως είναι στην πραγματικότητα ένας συνδυασμός ακτινοβολίας από όλα τα χρώματα του ορατού φάσματος. Χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα, το φως μπορεί να διαχωριστεί σαφώς σε μια πλήρη γκάμα χρωμάτων. Ένα παρόμοιο φαινόμενο εμφανίζεται στον ουρανό μετά τη βροχή και σχηματίζει ένα ουράνιο τόξο. Όταν το ηλιακό φως εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της γης, αρχίζει να διασκορπίζεται, δηλ. η ακτινοβολία αλλάζει κατεύθυνση. Ωστόσο, η ιδιαιτερότητα της σύστασης του αέρα είναι τέτοια που όταν το φως εισέρχεται σε αυτόν, η ακτινοβολία με μικρό μήκος κύματος διασκορπίζεται πιο έντονα από την ακτινοβολία μακρών κυμάτων. Έτσι, λαμβάνοντας υπόψη το φάσμα που απεικονίστηκε προηγουμένως, μπορείτε να δείτε ότι το κόκκινο και το πορτοκαλί φως πρακτικά δεν θα αλλάξουν την τροχιά τους όταν περνούν από τον αέρα, ενώ η βιολετί και η μπλε ακτινοβολία θα αλλάξουν αισθητά την κατεύθυνσή τους. Για το λόγο αυτό, εμφανίζεται στον αέρα ένα ορισμένο «περιπλανώμενο» φως βραχέων κυμάτων, το οποίο διασκορπίζεται συνεχώς σε αυτό το περιβάλλον. Ως αποτέλεσμα του περιγραφόμενου φαινομένου, η ακτινοβολία βραχέων κυμάτων στο ορατό φάσμα (ιώδες, κυανό, μπλε) φαίνεται να εκπέμπεται από κάθε σημείο του ουρανού.

Το γνωστό γεγονός της αντίληψης της ακτινοβολίας είναι ότι το ανθρώπινο μάτι μπορεί να πιάσει, να δει, ακτινοβολία μόνο εάν εισέλθει απευθείας στο μάτι. Στη συνέχεια, κοιτάζοντας τον ουρανό, πιθανότατα θα δείτε αποχρώσεις αυτής της ορατής ακτινοβολίας, το μήκος κύματος της οποίας είναι το μικρότερο, αφού αυτή η ακτινοβολία είναι που διασκορπίζεται καλύτερα στον αέρα.

Γιατί δεν βλέπετε ένα καθαρά κόκκινο χρώμα όταν κοιτάτε τον Ήλιο; Πρώτον, είναι απίθανο ένα άτομο να μπορεί να εξετάσει προσεκτικά τον Ήλιο, καθώς η έντονη ακτινοβολία μπορεί να βλάψει το οπτικό όργανο. Δεύτερον, παρά την ύπαρξη ενός τέτοιου φαινομένου όπως η σκέδαση του φωτός στον αέρα, το μεγαλύτερο μέρος του φωτός που εκπέμπεται από τον Ήλιο φτάνει στην επιφάνεια της Γης χωρίς να διασκορπιστεί. Επομένως, όλα τα χρώματα του ορατού φάσματος ακτινοβολίας συνδυάζονται, σχηματίζοντας το φως με ένα πιο έντονο λευκό χρώμα.

Ας επιστρέψουμε στο φως που διασκορπίζεται από τον αέρα, το χρώμα του οποίου, όπως έχουμε ήδη καθορίσει, θα πρέπει να έχει το μικρότερο μήκος κύματος. Από την ορατή ακτινοβολία, το βιολετί έχει το μικρότερο μήκος κύματος. έρχεται το επόμενομπλε και τα ελαφρώς μεγαλύτερα μήκη κύματος είναι μπλε. Λαμβάνοντας υπόψη την ανομοιόμορφη ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας, γίνεται σαφές ότι η συμβολή του βιολετί χρώματος είναι αμελητέα. Να γιατί μεγαλύτερη συνεισφοράΗ ακτινοβολία που διασκορπίζεται από τον αέρα φέρει μπλε χρώμα και μετά μπλε.

Γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο;

Στην περίπτωση που ο Ήλιος κρύβεται πίσω από τον ορίζοντα, μπορούμε να παρατηρήσουμε την ίδια ακτινοβολία μεγάλου κύματος κόκκινου-πορτοκαλί χρώματος. Σε αυτή την περίπτωση, το φως από τον Ήλιο πρέπει να διανύσει αισθητά μεγαλύτερη απόσταση στην ατμόσφαιρα της Γης πριν φτάσει στο μάτι του παρατηρητή. Στο σημείο όπου η ηλιακή ακτινοβολία αρχίζει να αλληλεπιδρά με την ατμόσφαιρα, τα χρώματα μπλε και μπλε είναι πιο έντονα. Ωστόσο, με την απόσταση, η ακτινοβολία βραχέων κυμάτων χάνει την έντασή της, καθώς διασκορπίζεται σημαντικά στην πορεία. Ενώ η ακτινοβολία μεγάλων κυμάτων κάνει εξαιρετική δουλειά για να καλύπτει τόσο μεγάλες αποστάσεις. Γι' αυτό ο Ήλιος είναι κόκκινος κατά τη δύση του ηλίου.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αν και η ακτινοβολία μακρών κυμάτων είναι ασθενώς διασκορπισμένη στον αέρα, η σκέδαση εξακολουθεί να λαμβάνει χώρα. Επομένως, όντας στον ορίζοντα, ο Ήλιος εκπέμπει φως, από το οποίο μόνο ακτινοβολία κόκκινου-πορτοκαλί αποχρώσεων φτάνει στον παρατηρητή, ο οποίος έχει λίγο χρόνο να διαλυθεί στην ατμόσφαιρα, σχηματίζοντας το προαναφερθέν φως «περιπλανώμενο». Το τελευταίο χρωματίζει τον ουρανό σε ποικίλες αποχρώσεις του κόκκινου και του πορτοκαλί.

Γιατί τα σύννεφα είναι λευκά;

Μιλώντας για σύννεφα, γνωρίζουμε ότι αποτελούνται από μικροσκοπικά σταγονίδια υγρού που διασκορπίζουν το ορατό φως σχεδόν ομοιόμορφα, ανεξάρτητα από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, το σκεδαζόμενο φως, που κατευθύνεται προς όλες τις κατευθύνσεις από το σταγονίδιο, διασκορπίζεται ξανά σε άλλα σταγονίδια. Σε αυτή την περίπτωση, ο συνδυασμός ακτινοβολίας όλων των μηκών κύματος διατηρείται και τα σύννεφα «λάμπουν» (αντανακλούν) σε λευκό.

Εάν ο καιρός είναι συννεφιασμένος, τότε λίγη ηλιακή ακτινοβολία φτάνει στην επιφάνεια της Γης. Στην περίπτωση μεγάλων νεφών ή μεγάλου αριθμού από αυτά, μέρος του ηλιακού φωτός απορροφάται, με αποτέλεσμα ο ουρανός να θαμπώνει και να παίρνει ένα γκρι χρώμα.

Σε μια καθαρή ηλιόλουστη μέρα, ο ουρανός από πάνω μας φαίνεται φωτεινό μπλε. Το βράδυ, το ηλιοβασίλεμα χρωματίζει τον ουρανό σε κόκκινο, ροζ και πορτοκαλί χρώματα. Γιατί λοιπόν ο ουρανός είναι μπλε και τι κάνει το ηλιοβασίλεμα κόκκινο;

Τι χρώμα έχει ο ήλιος;

Φυσικά ο ήλιος είναι κίτρινος! Όλοι οι κάτοικοι της γης θα απαντήσουν και οι κάτοικοι της Σελήνης θα διαφωνήσουν μαζί τους.

Από τη Γη, ο Ήλιος φαίνεται κίτρινος. Αλλά στο διάστημα ή στη Σελήνη, ο Ήλιος θα μας φαινόταν λευκός. Δεν υπάρχει ατμόσφαιρα στο διάστημα για να σκορπίσει το ηλιακό φως.

Στη Γη, μερικά από τα μικρά μήκη κύματος του ηλιακού φωτός (μπλε και βιολετί) απορροφώνται από τη σκέδαση. Το υπόλοιπο φάσμα εμφανίζεται κίτρινο.

Και στο διάστημα, ο ουρανός φαίνεται σκοτεινός ή μαύρος αντί για μπλε. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της απουσίας ατμόσφαιρας, επομένως το φως δεν διασκορπίζεται με κανέναν τρόπο.

Αλλά αν ρωτήσεις για το χρώμα του ήλιου το βράδυ. Μερικές φορές η απάντηση είναι ότι ο ήλιος είναι ΚΟΚΚΙΝΟΣ. Μα γιατί?

Γιατί ο ήλιος είναι κόκκινος στο ηλιοβασίλεμα;

Καθώς ο Ήλιος κινείται προς τη δύση του ηλίου, το ηλιακό φως πρέπει να διανύσει μεγαλύτερη απόσταση στην ατμόσφαιρα για να φτάσει στον παρατηρητή. Λιγότερο άμεσο φως φτάνει στα μάτια μας και ο Ήλιος φαίνεται λιγότερο φωτεινός.

Δεδομένου ότι το ηλιακό φως πρέπει να διανύσει μεγαλύτερες αποστάσεις, εμφανίζεται μεγαλύτερη διασπορά. Το κόκκινο μέρος του φάσματος του ηλιακού φωτός διέρχεται από τον αέρα καλύτερα από το μπλε μέρος. Και βλέπουμε έναν κόκκινο ήλιο. Όσο χαμηλότερα κατεβαίνει ο Ήλιος στον ορίζοντα, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αέρινος «μεγεθυντικός φακός» μέσα από τον οποίο τον βλέπουμε και τόσο πιο κόκκινος είναι.

Για τον ίδιο λόγο, ο Ήλιος μας φαίνεται πολύ μεγαλύτερος σε διάμετρο από ό,τι κατά τη διάρκεια της ημέρας: το στρώμα του αέρα παίζει το ρόλο ενός μεγεθυντικού φακού για έναν γήινο παρατηρητή.

Ο ουρανός γύρω από τον ήλιο που δύει μπορεί να έχει διαφορετικά χρώματα. Ο ουρανός είναι πιο όμορφος όταν ο αέρας περιέχει πολλά μικρά σωματίδια σκόνης ή νερού. Αυτά τα σωματίδια αντανακλούν το φως προς όλες τις κατευθύνσεις. Σε αυτή την περίπτωση, διασκορπίζονται μικρότερα κύματα φωτός. Ο παρατηρητής βλέπει φωτεινές ακτίνες με μεγαλύτερα μήκη κύματος, γι' αυτό ο ουρανός φαίνεται κόκκινος, ροζ ή πορτοκαλί.

Το ορατό φως είναι ένας τύπος ενέργειας που μπορεί να ταξιδέψει στο διάστημα. Το φως από τον Ήλιο ή μια λάμπα πυρακτώσεως φαίνεται λευκό, αν και στην πραγματικότητα είναι ένα μείγμα όλων των χρωμάτων. Τα κύρια χρώματα που συνθέτουν το λευκό είναι το κόκκινο, το πορτοκαλί, το κίτρινο, το πράσινο, το μπλε, το λουλακί και το βιολετί. Αυτά τα χρώματα μεταμορφώνονται συνεχώς το ένα στο άλλο, έτσι εκτός από τα βασικά χρώματα υπάρχει επίσης ένας τεράστιος αριθμός από διάφορες αποχρώσεις. Όλα αυτά τα χρώματα και οι αποχρώσεις μπορούν να παρατηρηθούν στον ουρανό με τη μορφή ενός ουράνιου τόξου που εμφανίζεται σε μια περιοχή με υψηλή υγρασία.

Ο αέρας που γεμίζει ολόκληρο τον ουρανό είναι ένα μείγμα μικροσκοπικών μορίων αερίου και μικρών στερεών σωματιδίων όπως η σκόνη.

Οι ακτίνες του ήλιου, που προέρχονται από το διάστημα, αρχίζουν να διασκορπίζονται υπό την επίδραση των ατμοσφαιρικών αερίων και αυτή η διαδικασία συμβαίνει σύμφωνα με το νόμο της σκέδασης του Rayleigh. Καθώς το φως ταξιδεύει μέσα από την ατμόσφαιρα, τα περισσότερα από τα μεγάλα μήκη κύματος του οπτικού φάσματος διέρχονται αμετάβλητα. Μόνο μια μικρή ποσότητα κόκκινου, πορτοκαλί και κίτρινα λουλούδιααλληλεπιδρά με τον αέρα, προσκρούει σε μόρια και σκόνη.

Όταν το φως συγκρούεται με μόρια αερίου, το φως μπορεί να ανακλάται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Ορισμένα χρώματα, όπως το κόκκινο και το πορτοκαλί, φτάνουν απευθείας στον παρατηρητή περνώντας απευθείας από τον αέρα. Αλλά το περισσότερο μπλε φως αντανακλάται από τα μόρια του αέρα προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό διασκορπίζει το μπλε φως σε όλο τον ουρανό και τον κάνει να φαίνεται μπλε.

Ωστόσο, πολλά άλλα μικρά κύματατο φως απορροφάται από τα μόρια του αερίου. Μόλις απορροφηθεί, το μπλε χρώμα εκπέμπεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Είναι διάσπαρτο παντού στον ουρανό. Ανεξάρτητα από την κατεύθυνση που κοιτάζετε, μέρος αυτού του διάσπαρτου μπλε φωτός φτάνει στον παρατηρητή. Δεδομένου ότι το μπλε φως είναι ορατό παντού πάνω από το κεφάλι, ο ουρανός φαίνεται μπλε.

Αν κοιτάξετε προς τον ορίζοντα, ο ουρανός θα έχει μια πιο χλωμή απόχρωση. Αυτό είναι το αποτέλεσμα του φωτός που διανύει μεγαλύτερη απόσταση μέσα από την ατμόσφαιρα για να φτάσει στον παρατηρητή. Το διάσπαρτο φως διασκορπίζεται ξανά από την ατμόσφαιρα και λιγότερο μπλε φως φτάνει στα μάτια του παρατηρητή. Ως εκ τούτου, το χρώμα του ουρανού κοντά στον ορίζοντα φαίνεται πιο χλωμό ή ακόμα και εντελώς λευκό.

Γιατί το διάστημα είναι μαύρο;

ΣΕ απώτερο διάστημαδεν υπάρχει αέρας. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν εμπόδια από τα οποία θα μπορούσε να ανακλαστεί το φως, το φως ταξιδεύει απευθείας. Οι ακτίνες του φωτός δεν είναι διασκορπισμένες και ο «ουρανός» φαίνεται σκοτεινός και μαύρος.

Ατμόσφαιρα.

Η ατμόσφαιρα είναι ένα μείγμα αερίων και άλλων ουσιών που περιβάλλουν τη Γη με τη μορφή ενός λεπτού, κυρίως διαφανούς κελύφους. Η ατμόσφαιρα συγκρατείται στη θέση της από τη βαρύτητα της Γης. Τα κύρια συστατικά της ατμόσφαιρας είναι το άζωτο (78,09%), το οξυγόνο (20,95%), το αργό (0,93%) και το διοξείδιο του άνθρακα (0,03%). Η ατμόσφαιρα περιέχει επίσης μικρές ποσότητες νερού (σε διάφορα σημεία η συγκέντρωσή του κυμαίνεται από 0% έως 4%), στερεά σωματίδια, αέρια νέον, ήλιο, μεθάνιο, υδρογόνο, κρυπτόν, όζον και ξένο. Η επιστήμη που μελετά την ατμόσφαιρα ονομάζεται μετεωρολογία.

Η ζωή στη Γη δεν θα ήταν δυνατή χωρίς την παρουσία μιας ατμόσφαιρας, η οποία παρέχει το οξυγόνο που χρειαζόμαστε για να αναπνεύσουμε. Επιπλέον, η ατμόσφαιρα εκτελεί μια άλλη σημαντική λειτουργία - εξισώνει τη θερμοκρασία σε όλο τον πλανήτη. Εάν δεν υπήρχε ατμόσφαιρα, τότε σε ορισμένα μέρη του πλανήτη θα μπορούσε να υπάρχει έντονη ζέστη και σε άλλα μέρη ακραίο κρύο, το εύρος θερμοκρασίας θα μπορούσε να κυμαίνεται από -170°C τη νύχτα έως +120°C κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η ατμόσφαιρα μας προστατεύει επίσης από την επιβλαβή ακτινοβολία από τον Ήλιο και το διάστημα, απορροφώντας και διασκορπίζοντάς την.

Η δομή της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα αποτελείται από διαφορετικά στρώματα, η διαίρεση σε αυτά τα στρώματα γίνεται ανάλογα με τη θερμοκρασία, τη μοριακή τους σύνθεση και τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες. Αυτά τα στρώματα δεν έχουν σαφώς καθορισμένα όρια· αλλάζουν εποχιακά, και επιπλέον, οι παράμετροί τους αλλάζουν σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη.

Ομόσφαιρα

• Τα χαμηλότερα 100 χλμ., συμπεριλαμβανομένων της Τροπόσφαιρας, της Στρατόσφαιρας και της Μεσόπαυσης.
• Αποτελεί το 99% της μάζας της ατμόσφαιρας.
• Τα μόρια δεν διαχωρίζονται με μοριακό βάρος.
• Η σύνθεση είναι αρκετά ομοιογενής, με εξαίρεση κάποιες μικρές τοπικές ανωμαλίες. Η ομοιογένεια διατηρείται με συνεχή ανάμιξη, στροβιλισμό και τυρβώδη διάχυση.
• Το νερό είναι ένα από τα δύο συστατικά που είναι άνισα κατανεμημένα. Καθώς οι υδρατμοί ανεβαίνουν, ψύχονται και συμπυκνώνονται, και στη συνέχεια επιστρέφουν στο έδαφος με τη μορφή βροχοπτώσεων - χιόνι και βροχή. Η ίδια η στρατόσφαιρα είναι πολύ ξηρή.
• Το όζον είναι ένα άλλο μόριο του οποίου η κατανομή είναι άνιση. (Διαβάστε παρακάτω για το στρώμα του όζοντος στη στρατόσφαιρα.)

Ετερόσφαιρα

• Εκτείνεται πάνω από την ομόσφαιρα και περιλαμβάνει τη Θερμόσφαιρα και την Εξώσφαιρα.
• Ο διαχωρισμός των μορίων σε αυτό το στρώμα βασίζεται στα μοριακά τους βάρη. Τα βαρύτερα μόρια όπως το άζωτο και το οξυγόνο συγκεντρώνονται στον πυθμένα του στρώματος. Τα ελαφρύτερα, το ήλιο και το υδρογόνο, κυριαρχούν στο πάνω μέρος της ετερόσφαιρας.

Διαίρεση της ατμόσφαιρας σε στρώματα ανάλογα με τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες.

Ουδέτερη ατμόσφαιρα

• Κάτω από 100 χλμ.

Ιονόσφαιρα

• Πάνω από 100 χλμ. περίπου.
• Περιέχει ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια (ιόντα) που παράγονται από την απορρόφηση του υπεριώδους φωτός
• Ο βαθμός ιοντισμού αλλάζει με το υψόμετρο.
• Διαφορετικά στρώματα αντανακλούν μακρά και μικρά ραδιοκύματα. Αυτό επιτρέπει στα ραδιοφωνικά σήματα που ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή να κάμπτονται γύρω από τη σφαιρική επιφάνεια της γης.
• Τα σέλας εμφανίζονται σε αυτά τα ατμοσφαιρικά στρώματα.
• Μαγνητόσφαιραείναι το ανώτερο τμήμα της ιονόσφαιρας, που εκτείνεται σε περίπου 70.000 km υψόμετρο, αυτό το υψόμετρο εξαρτάται από την ένταση ηλιακός άνεμος. Η μαγνητόσφαιρα μας προστατεύει από τα υψηλής ενέργειας φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου κρατώντας τα στο μαγνητικό πεδίο της Γης.

Διαίρεση της ατμόσφαιρας σε στρώματα ανάλογα με τις θερμοκρασίες τους

Ύψος άνω περιγράμματος τροποσφαίραεξαρτάται από τις εποχές και το γεωγραφικό πλάτος. Εκτείνεται από την επιφάνεια της γης σε υψόμετρο περίπου 16 km στον ισημερινό και σε υψόμετρο 9 km στο Βόρειο και Νότιο Πόλο.

• Το πρόθεμα «τρόπο» σημαίνει αλλαγή. Αλλαγές στις παραμέτρους της τροπόσφαιρας συμβαίνουν λόγω καιρικών συνθηκών - για παράδειγμα, λόγω της κίνησης των ατμοσφαιρικών μετώπων.
• Όσο αυξάνεται το υψόμετρο, η θερμοκρασία πέφτει. Ο θερμός αέρας ανεβαίνει, μετά ψύχεται και πέφτει πίσω στη Γη. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συναγωγή, συμβαίνει ως αποτέλεσμα της κίνησης των μαζών αέρα. Οι άνεμοι σε αυτό το στρώμα πνέουν κυρίως κατακόρυφα.
• Αυτό το στρώμα περιέχει περισσότερα μόρια από όλα τα άλλα στρώματα μαζί.

Στρατόσφαιρα- εκτείνεται από περίπου 11 km έως 50 km υψόμετρο.

• Έχει πολύ λεπτό στρώμα αέρα.
• Το πρόθεμα "strato" αναφέρεται σε στρώματα ή διαίρεση σε στρώματα.
• Το κάτω μέρος της Στρατόσφαιρας είναι αρκετά ήρεμο. Τα αεριωθούμενα αεροσκάφη πετούν συχνά στην κάτω στρατόσφαιρα για να αποφύγουν τις κακές καιρικές συνθήκες στην τροπόσφαιρα.
• Στην κορυφή της Στρατόσφαιρας υπάρχουν ισχυροί άνεμοι που είναι γνωστοί ως αεριωθούμενα ρεύματα μεγάλου υψομέτρου. Πνέουν οριζόντια με ταχύτητες έως και 480 km/h.
• Η στρατόσφαιρα περιέχει " στιβάδα του όζοντος", βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 12 έως 50 km (ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος). Αν και η συγκέντρωση του όζοντος σε αυτό το στρώμα είναι μόνο 8 ml/m 3, είναι πολύ αποτελεσματικό στην απορρόφηση των επιβλαβών υπεριωδών ακτίνων από τον ήλιο, προστατεύοντας έτσι τη ζωή στη γη. Το μόριο του όζοντος αποτελείται από τρία άτομα οξυγόνου. Τα μόρια οξυγόνου που αναπνέουμε περιέχουν δύο άτομα οξυγόνου.
• Η στρατόσφαιρα είναι πολύ κρύα, με θερμοκρασία περίπου -55°C στο βυθό και αυξάνεται με το υψόμετρο. Η αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται στην απορρόφηση των υπεριωδών ακτίνων από το οξυγόνο και το όζον.

Μεσόσφαιρα- εκτείνεται σε υψόμετρα περίπου 100 km.