Казалось бы, в школе каждый прилежный и не очень прилежный ученик знает, на какие цвета раскладывается спектр, что из себя представляет каждый из цветов. Однако как бы прилежно не учился ребенок, ему никогда не ответят на главные вопросы, беспокоящие его непоседливый ум с самого раннего детства: почему небо голубое и почему закат красный?
Если немного окунуться в физику, то можно найти, что самым плохим рассеиванием обладает красный спектр. Именно поэтому для того, чтобы огни какого-либо объекта были видны издалека, их делают красного цвета. И все-таки, почему закат красный, а не синий или не зеленый?
Попробуем рассуждать логически. Когда солнце находится прямо у горизонта, его лучам приходится преодолеть намного больший слой атмосферы, нежели когда солнце располагается в зените. Благодаря своей малой рассеиваемости красный цвет практически беспрепятственно проходит этот слой атмосферы, а все остальные цвета спектра настолько сильно рассеиваются, проходя через толщу воздушного пространства Земли, что их фактически совсем не видно. Вот оказывается почему закат красный!
Из этого можно сделать вывод, что закат будет тем краснее, чем больший слой атмосфера находится между солнцем и нашим глазом. Также для того, чтобы закат был более красным, или даже багровым, необходимо просто запылись и загрязнить воздух, тогда другие цвета, кроме красного, будут еще больше рассеиваться.
> > Почему Солнце красное
Почему Солнце становится красным на закате : схема движения звезды по небу Земли, особенности атмосферы планеты и преломления света, красный конец спектра.
Почему солнце красное ? Удивительный вопрос. Ведь мы могли заметить, что часто на закате Солнце становится красного цвета, окрашивая небо в кровавые оттенки. Как так происходит и почему именно красный цвет? Самый простой ответ заключается в том, что свет преломляется частицами в атмосфере и все, что мы видим - это красный конец спектра. Чтобы лучше понять, вы должны иметь базовое представление того, как свет ведет себя в воздухе, состав атмосферы, цвет света, длины волн, и Рэлеевское рассеяние.
Атмосфера - это один из основных факторов в определении цвета окрашивания заката. В основном земная атмосфера состоит из газов с добавлением других молекул. Это сказывается на том, что можно увидеть в каждом направлении, поскольку атмосфера полностью окружает Землю. Наиболее распространенными газами считаются азот (78%) и кислород (21%). Один процент, который остался, состоит из следовых газов, как аргон и водяной пар, большего количества мелких твердых элементов таких, как пыль, сажа и пепел, пыльцы, и соли с океанов. В атмосфере может находиться больше воды после дождя, или около океана. Вулканы могут выкидывать много частиц пыли высоко в атмосферу. Загрязнение может прибавить разнообразные газы, пыль, сажу.
Затем, вы должны смотреть на световые волны и цвет света. Свет - это энергия, что путешествует в волнах. Свет - это волна из вибрирующих электрических и магнитных полей, которая считается частичкой электромагнитного диапазона. Электромагнитные волны перемещаются сквозь пространство со скоростью света (299,792 км/сек). Энергия испускания зависит от длины волн и частоты.
Протяженность волны - это промежуток между вершинами волн. Частота - это число волн, которые проходят каждую секунду. Чем дольше длина волны света, тем ниже частота, и меньше энергии она содержит. Видимый свет - это часть электромагнитного диапазона, который мы видим. Свет от лампочки либо может выглядеть белым, однако, это комбинация многих цветов. Радуга - это естественный эффект призмы. Тона спектра комбинируются друг с другом, обладают различной длиной волн, частот и энергии. Фиолетовый цвет имеет наиболее короткую длину волны, означающую, что у нее самая значительная частота и энергия. Красный цвет обладает самыми длинными волнами и самой низкой частотой и энергией.
Для того чтобы соединить это все вместе, мы должны смотреть на действие света в воздухе нашей планеты. То, что происходит со светом, зависит от длины волны света и величины частиц. Частицы пыли и водные капельки намного большего размера, чем длина волны видимого света, поэтому она отскакивает в разных направлениях. Свет, который отражается, кажется белым, потому что он по-прежнему содержит все те же цвета, но молекулы газа меньше, чем длина волны видимого света. Когда свет натыкается на них, то он действует по-разному. После того как в свет попадает молекула газа, часть его может быть поглощена. Позже, молекула излучает свет в разном направлении. Цвет, который излучен, является тем же самым, что был поглощен. Различные цвета света влияют по-разному. Все цвета могут быть поглощены, но более высокие частоты (голубые) поглощены чаще, чем более низкие частоты (красные). Этот процесс называется рассеянием Рэлея.
Итак, ответ на вопрос "Почему Солнце красное?" следующий: на закате свет должен путешествовать дальше через атмосферу, прежде чем он доберется к вам, поэтому он больше всего отражается и рассеивается, и Солнце появляется из затемнения. Цвет Солнца меняется от оранжевого к красному, потому, что имеется больше волн синего и зеленого теперь рассеяны и только длинные волны (оранжевые и красные) остаются замеченными.
Всем известно, что в зависимости от небесной точки, в которой мы наблюдаем Солнце, цвет его может сильно различаться. Например, в зените оно белое, на закате – красное, а иногда даже багровое. На самом деле, это только видимость – меняется не цвет нашего светила, а его восприятие человеческим глазом. Почему же так происходит?
Солнечный спектр представляет собой сочетание семи основных цветов – вспомним радугу и известную присказку про охотника и фазана, с помощью которой определяется цветовая последовательность: красный, желтый, зеленый и так до фиолетового цвета. Но в атмосфере, наполненной самыми различными видами аэрозольных взвесей (водяных паров, частичек пыли), каждый цвет рассеивается по-разному. Например, лучше всего рассеиваются фиолетовый и синий, а хуже – красный. Это явление называется дисперсией солнечного света.
Причина заключается в том, что цвет, по сути, является электромагнитной волной определенной длины. Соответственно, разные волны имеют различные длины. А глаз воспринимает их в зависимости от толщины атмосферного воздуха, отделяющего его от источника света, то есть Солнца. Находясь в зените, оно кажется белым, потому что солнечные лучи падают на поверхность Земли под прямым углом (подразумевается, естественно, то место поверхности, где находится наблюдатель), и толщина воздуха, влияющая на преломление света, относительно невелика. Белым же человеку кажется сочетание всех цветов сразу.
Небо, кстати, видится голубым также вследствие дисперсии света: поскольку синий, фиолетовый и голубой цвета, обладая самыми короткими волнами, рассеиваются в атмосфере намного быстрее остальной части спектра. То есть, пропуская красные, желтые и другие лучи с более длинными волнами, атмосферные частицы воды и пыли рассеивают в себе голубые лучи, которые и придают небу его цвет.
Чем дальше Солнце совершает свой обычный дневной путь и опускается к линии горизонта, тем больше становится толщина атмосферного слоя, через которую приходится проходить солнечным лучам, и тем больше они рассеиваются. Наиболее устойчивым к рассеянию является красный цвет, так как имеет наибольшую длину волны. Поэтому только он воспринимается глазами наблюдателя, который смотрит на заходящее светило. Остальные цвета солнечного спектра полностью рассеиваются и поглощаются находящейся в атмосфере аэрозольной взвесью.
В итоге налицо прямая зависимость рассеяния спектральных лучей от толщины атмосферного воздуха и плотности взвеси, которую он содержит. Яркие подтверждения тому можно наблюдать при глобальных выбросах в атмосферу более плотных, чем воздух, веществ, например, вулканической пыли. Так, после 1883 года, когда произошло знаменитое извержение вулкана Кракатау, довольно долго в самых различных местах планеты можно было видеть необычайные по яркости красные закаты.
Всем известно, что в зависимости от небесной точки, в которой мы наблюдаем Солнце, цвет его может сильно различаться.
Например, в зените оно белое, на закате – красное, а иногда даже багровое. На самом деле, это только видимость – меняется не цвет нашего светила, а его восприятие человеческим глазом. Почему же так происходит?
Солнечный спектр представляет собой сочетание семи основных цветов – вспомним радугу и известную присказку про охотника и фазана, с помощью которой определяется цветовая последовательность: красный, желтый, зеленый и так до фиолетового цвета.
Но в атмосфере, наполненной самыми различными видами аэрозольных взвесей (водяных паров, частичек пыли), каждый цвет рассеивается по-разному. Например, лучше всего рассеиваются фиолетовый и синий, а хуже – красный. Это явление называется дисперсией солнечного света.
Причина заключается в том, что цвет, по сути, является электромагнитной волной определенной длины. Соответственно, разные волны имеют различные длины. А глаз воспринимает их в зависимости от толщины атмосферного воздуха, отделяющего его от источника света, то есть Солнца.
Находясь в зените, оно кажется белым, потому что солнечные лучи падают на поверхность Земли под прямым углом (подразумевается, естественно, то место поверхности, где находится наблюдатель), и толщина воздуха, влияющая на преломление света, относительно невелика. Белым же человеку кажется сочетание всех цветов сразу.
Небо, кстати, видится голубым также вследствие дисперсии света: поскольку синий, фиолетовый и голубой цвета, обладая самыми короткими волнами, рассеиваются в атмосфере намного быстрее остальной части спектра. То есть, пропуская красные, желтые и другие лучи с более длинными волнами, атмосферные частицы воды и пыли рассеивают в себе голубые лучи, которые и придают небу его цвет.
Чем дальше Солнце совершает свой обычный дневной путь и опускается к линии горизонта, тем больше становится толщина атмосферного слоя, через которую приходится проходить солнечным лучам, и тем больше они рассеиваются. Наиболее устойчивым к рассеянию является красный цвет, так как имеет наибольшую длину волны. Поэтому только он воспринимается глазами наблюдателя, который смотрит на заходящее светило. Остальные цвета солнечного спектра полностью рассеиваются и поглощаются находящейся в атмосфере аэрозольной взвесью.
В итоге налицо прямая зависимость рассеяния спектральных лучей от толщины атмосферного воздуха и плотности взвеси, которую он содержит. Яркие подтверждения тому можно наблюдать при глобальных выбросах в атмосферу более плотных, чем воздух, веществ, например, вулканической пыли.
Так, после 1883 года, когда произошло знаменитое извержение вулкана Кракатау, довольно долго в самых различных местах планеты можно было видеть необычайные по яркости красные закаты.
