Skatiet sadaļu Kāpēc debesis ir zilas un saulriets ir sarkanas

Debesis ir zilas saulainā dienā, bet sarkanas vai oranžas - saullēktā un saulrietā. Dažādās krāsas rada gaismas izkliede Zemes atmosfēra. Šeit ir a vienkāršs eksperiments varat redzēt, kā tas darbojas:

Lai to izdarītu, jums ir nepieciešami tikai daži vienkārši materiāli laika apstākļu projekts:

• Ūdens
• Piens
• Caurspīdīgs trauks ar plakanām paralēlām pusēm
• Zibspuldze vai mobilā telefona gaisma

Neliels taisnstūrveida akvārijs labi darbojas šim eksperimentam. Izmēģiniet 2-1 / 2 galonu vai 5 galonu tvertni. Derēs jebkurš cits kvadrātveida vai taisnstūrveida caurspīdīga stikla vai plastmasas trauks.

1. Piepildiet trauku ar apmēram 3/4 ūdens daudzuma. Ieslēdziet lukturīti un turiet to plakaniski pret konteinera sāniem. Jūs, iespējams, nevarēsit redzēt lukturīša staru, kaut arī jūs varētu redzēt spilgtas dzirksti, kur gaisma sit putekļus, gaisa burbuļus vai citas sīkas daļiņas ūdenī. Tas ir līdzīgi tam, kā saules gaisma ceļo pa kosmosu.
2. Pievienojiet apmēram 1/4 tase piena (2-1 / 2 galonu traukam - palieliniet piena daudzumu lielākam traukam). Iemaisa pienu traukā, lai to sajauktu ar ūdeni. Tagad, ja spīd lukturītis pret tvertnes sāniem, ūdenī var redzēt gaismas staru. Piena daļiņas izkliedē gaismu. Pārbaudiet trauku no visām pusēm. Ievērojiet, ja paskatās uz konteineru no sāniem, lukturīša stars izskatās nedaudz zils, savukārt lukturīša gala daļa ir nedaudz dzeltena.
   instagram viewer
3. Iemaisa ūdenī vairāk piena. Palielinoties daļiņu skaitam ūdenī, lukturīša gaisma ir spēcīgāk izkliedēta. Gaismas stars kļūst vēl zilāks, savukārt vistālāk no lukturīša gaisma iet no dzeltenas līdz oranžai. Ja ieskatās lukturītī no visas tvertnes, izskatās, ka tas ir oranžs vai sarkans, nevis balts. Šķiet, ka arī stars izplešas, šķērsojot trauku. Zilais gals, kur ir dažas daļiņas, kas izkliedē gaismu, ir kā debesis skaidrā dienā. Oranžais gals ir kā debesis saullēkta vai saulrieta tuvumā.

Gaisma pārvietojas taisnā līnijā, līdz tā sastopas ar daļiņām, kuras to novirzīt vai izkliedēt. Tīrā gaisā vai ūdenī jūs nevarat redzēt gaismas staru, un tas pārvietojas pa taisnu ceļu. Kad gaisā vai ūdenī ir daļiņas, piemēram, putekļi, pelni, ledusvai ūdens pilieni, daļiņu malas izkliedē gaismu.

Piens ir koloīds, kas satur niecīgas tauku un olbaltumvielu daļiņas. Sajauktas ar ūdeni, daļiņas izkliedējas tikpat daudz, cik putekļi izkliedējas atmosfērā. Gaisma ir izkliedēta atšķirīgi, atkarībā no tā krāsas vai viļņa garuma. Zilā gaisma ir izkliedēta visvairāk, bet oranžā un sarkanā gaisma ir izkliedēta vismazāk. Aplūkojot dienas debesis, tas ir kā lukturīšu gaismas skatīšana no sāniem - jūs redzat izkliedētu zilu gaismu. Skatīšanās uz saullēktu vai saulrietu ir kā skatīšanās tieši lukturīša gaismā - jūs redzat neizkliedētu gaismu, kas ir oranža un sarkana.

Ar ko saullēkts un saulriets atšķiras no dienas debesīm? Tas ir summa atmosfēra saules gaisma ir jāšķērso, pirms tā nonāk acīs. Ja jūs domājat par atmosfēru kā pārklājumu, kas pārklāj Zemi, saules gaisma pusdienlaikā iet cauri pārklājuma plānākajai daļai (kurā ir vismazākais daļiņu skaits). Saules gaismai saullēktā un saulrietā ir jāiet uz sāniem līdz vienam un tam pašam punktam, izmantojot daudz vairāk "pārklājuma", kas nozīmē, ka ir daudz vairāk daļiņu, kas var izkliedēt gaismu.

Kaut arī Zemes atmosfērā notiek vairāki izkliedes veidi, Raileigh izkliede galvenokārt ir atbildīga par dienas debesu zilo krāsu un uzlecošās un loojošās saules sarkano nokrāsu. Spēlē arī Tyndall efekts, taču tas nav zilo debesu krāsas cēlonis, jo gaisā esošās molekulas ir mazākas par redzamās gaismas viļņu garumu.

• Smits, Glenna S. (2005). "Cilvēka krāsu redze un dienas debesu nepiesātinātā zilā krāsa". Amerikas fizikas žurnāls. 73 (7): 590–97. doi:10.1119/1.1858479
• Jauns, Endrjū T. (1981). "Reilija izkliede". Lietišķā optika. 20 (4): 533–5. doi:10.1364 / AO.20.000533