Теория №1
Наиболее простая и доступная для понимания теория, которая позволяет объяснить почему небо имеет голубой цвет, и помогает дать ответ детям, касается очень простого явления. Дело заключается в том, что воздух рассеивает свет по различным спектрам. В результате возникает голубое свечение, а короткая световая волна делает это рассеивание более интенсивным.
На заметку! Кстати, именно этим фактом можно объяснить и то, что на закате цвет неба становится другим. Просто угол падения солнечных лучей изменяется.
Если говорить простыми словами и давать короткий ответ, то основная причина небесной голубизны – дисперсия, то есть разложение света по спектрам. Чем выше солнце находится над линией горизонта, тем более голубым кажется небо.
Теория №2
Другая теория, которая объясняет нам, почему небо голубое, говорит о том, что это явление связано с рассеиванием различных частиц в атмосфере. Тут речь заходит о механической пыли, обыкновенном паре, пыльце растений, прочих мелких включений. Все вместе они работают как дисперсионная среда. За счёт такого взаимодействия наш глаз улавливает только голубоватый цвет.
Обратите внимание! Эта теория многими учёными отвергнута. Проблема заключается в том, что она не объясняет изменения цвета неба в зимний период или в северных регионах
Теория №3
Если вы не знаете, как объяснить трёхлетнему ребёнку, почему небо голубое, то познакомьтесь и с этой теорией. Некоторые учёные провели исследование и сделали вывод, что световой поток имеет белый цвет, то есть это сумма всех спектров, которые могут быть разложены на другие цвета (радугу). Он проходит сквозь атмосферу, состоящую из многообразия частиц. Когда через атмосферу проходит солнечный луч, частицы становятся активными и выпускают свои (то есть дополнительные) лучи. В результате свет солнца окрашивается в голубой оттенок. Происходит своеобразная природная люминесценция.
В настоящий момент именно третья теория большинством учёных считается наиболее правильной. Она даёт максимально исчерпывающий ответ на вопрос, почему небо кажется нам голубым. Она раскрывает большую часть факторов. На данный момент в ней не выявлено расхождений и несостыковок. Хотя есть ряд исследователей, утверждающих, что этот вариант не является истинным.
На самом деле это уникальное природное явление постоянно даёт темы для размышлений. Ведь не так давно учёным удалось наблюдать удивительную картину: в Москве небо в одном из районов окрасилось в яркий зелёный цвет. Так что, вероятно, в скором времени возникнет ещё одна теория, объясняющая процесс, который мы ежедневно можем наблюдать в природе из любой точки мира. Будем надеяться, что в ближайшем будущем исследователи найдут максимально исчерпывающий ответ на этот вопрос и представят всем нам неопровержимые доказательства своей правоты.
Какого цвета солнечный свет?
Чтобы разобраться с цветом неба, и понять почему оно такое, нужно, для начала, выяснить какой цвет имеет солнечный свет. Этот вопрос кажется элементарным. «Желтый» — скажет вам малыш, но тут ему придется удивиться в первый раз. «А вот и не желтый!» O_O – примерно такие глаза будут у малыша (с папой явно что-то не так). «Да вон же, подними голову, папа! Оно же желтое! Почему это нет? Очень даже да!» «А вот и нет!» Дальше папа делает авторитетное лицо и говорит: «На самом деле цвет солнца и его лучей – белый, а то, что мы видим его желтым, это потому, что таким он становиться после прохождения через воздух».
Как ответить на вопрос: Почему небо голубое?
Переходим к практическому применению правил. Вспомним, что Ярослава поставила меня в тупик вопросом: Мам, а посему сонышко из огня? Когда меня загоняют в угол, я говорю: Природа так придумала. Если вы верите в Бога, то ваш вариант: Бог так сделал. Но, к сожалению, дитю не понятно, о чём речь, поэтому вам придётся свой ответ расширить, используя правила №1,4,5. Говорить правду, но красиво, сказочно и поэтично.
Например:
- В природе много всего красивого.
- Зелёные деревья ведь красивые?
- Зимой деревья стоят чёрные, без листьев, как их украсить?
- А что тебе нравится в природе?
- Всё что нас окружает – это природа.
- Она красивая, потому что в ней есть разные существа.
- Живые птицы и неживые камни, твёрдые яблоки и мягкая вата, жидкая вода и летучий пар из чайника.
- Есть холодное мороженое и лёд, а есть твой тёплый животик и горячий огонь.
- Река получается из воды, а солнце это огненный шар.
- Есть земля, по которой мы ходим ногами, а есть такое синее небо над головами!
- Давай нарисуем, что самое красивое в природе?
Если ваше чадо посещает детский сад, то я могу дать 100%, что вы получите активный отклик на эту беседу. Дитё само начнёт рассказывать вам то, что они учили в саду: называть диких и домашних животных, расскажет про грибы и ягоды, про времена года и станет показывать на пальцах, сколько ему уже годиков.
И пусть вас не мучает уход от ответа, что Солнце вырабатывает энергию путём термоядерного синтеза, это он узнает в институте или в школе на астрономии.
Важно! Запомните, главная цель ребёнка – общение с вами, а не получение академических знаний. Ну, с «Солнышком» мы разобрались
Как быть с более сложным заданием: Почему небо голубое? Сразу предупрежу вас, результат будет неожиданный
Ну, с «Солнышком» мы разобрались. Как быть с более сложным заданием: Почему небо голубое? Сразу предупрежу вас, результат будет неожиданный.
Представим воображаемый диалог с Ярославой: – Мама, посему небо голубое? – Ну, Ясенька, оно не всегда голубое. Это днём оно голубое, а утром и вечером оно жёлтое и красное и ещё бывает оранжевое, розовое и фиолетовое. После дождя на небе бывает разноцветная радуга. Ты видела радугу на небе? – Дааа. – и крутит головой, – То есть нееет. Я видела в Лунтике радугу. – Это хорошо, а ты видела, что она разноцветная? Давай вспомним, какие цвета у небесной радуги? И мы вместе вспоминаем, что радуга состоит из 7 цветов: фиолетовый, синий, голубой, зелёный, жёлтый, оранжевый и красный. – То есть даже зелёный цвет может быть у неба, ведь у радуги он есть? Ясюня кивает. – Малыш, а ты знаешь, далеко-далеко есть страна, где всегда лежит снег. Там никогда не бывает лета. Она называется Северный полюс. Помнишь, мы смотрели мультик про Умку? Вот! Умка с мамой жил на Северном полюсе и там был один лёд и снег кругом. А помнишь, какое у них было небо? Умка с мамой смотрели на Северное Сияние? Оно появляется на небе и светится белым и зелёным цветом, как большие белые и зелёные волны моря на небе, представляешь? – Мама, мам, а сичас есть Севеное Сяние? – Нет, Ясюнь, сейчас небо голубое, а Северного Сияния у нас не бывает. У нас бывает Радуга. – А посему Радуга? – А потому, Ясюня, что это Солнце лучами так по-разному светит, чтобы нам было красиво и мы радовались!
Для читающих этот диалог взрослых, рекомендую ознакомиться с темами «Дисперсия цвета и света». На этом тему почемучек можно закончить, желаю вам всем удачи и терпения!
Почему небо голубое? Ответ для продвинутых
Давайте рассмотрим более детально природу света и цвета. Цвет, как все знают, – это свойство света, которое могут воспринимать и определять наши глаза и мозг. Свет от солнца – это большое количество белых лучей, которые состоят из всех 7 цветов радуги. Свет обладает свойством дисперсии (рис. 1). Всё освещается Солнцем, но некоторые предметы отражают лучи только одного цвета, например, синего, а другие предметы – только лучи желтого и тд. Таким образом человек определяет цвета. Итак, Солнце светит на Землю своими белыми лучами, но её окутывает атмосфера (толстый слой воздуха), и когда этот белый (состоящий из всех цветов) луч проходит через атмосферу, именно воздух рассеивает (распространяет) все 7 цветных лучей белого солнечного луча, но с большей силой именно его сине-голубые лучи (проще говоря, атмосфера буквально начинает светиться голубым цветом). Другие цвета напрямик попадают от Солнца к нам в глаза (рис 2).
Почему именно голубой цвет поддается наибольшему рассеиванию в атмосфере? Это природное явление, и описывается оно физическим законом Рэлея. Если объяснять проще, то существует формула, которую вывел Рэлей в 1871 году, и которая определяет, как зависит рассеивание света (луча) от цвета этого луча (то есть от такого свойства луча, как его длина волны). И так уж получилось, что наименьшую длину волны и соответственно наибольшее рассеивание имеет именно небесно-голубой цвет.
Почему во время восхода и Заката небо красное? На закате или восходе Солнце находится низко над горизонтом, из-за чего солнечные лучи наклонно падают
ют на Землю. Длина луча, естественно, многократно увеличивается (рис. 3), и поэтому на таком огромном расстоянии почти вся коротковолновая (сине-голубая) часть спектра рассеивается в атмосфере и не доходит до поверхности Земли. Доходит до нас только длинные волны, жёлто-красные. Как раз такой цвет и приобретает небо во время восхода заката. Вот почему небо кроме голубого и синего бывает и желтым и красным!
А сейчас для полного понимания всего вышесказанного несколько слов о том, что из себя представляет атмосфера.
Научное объяснение
Выше мы дали ответ сравнительно простым языком. Ниже мы процитируем обоснование с использованием научных терминов и формул.
Отрывок из Wiki:
Небо выглядит голубым по той причине, что воздух рассеивает свет с короткой длиной волны сильнее длинноволнового излучения света. Интенсивность рассеяния Релея, обусловленного флуктуациями количества молекул газов воздуха в объемах, соизмеримых с длинами волн света, пропорционально 1/λ 4 , λ — длина волны, т. е. фиолетовый участок видимого спектра рассеивается в приблизительно 16 раз интенсивнее красного. Так как излучение синего цвета имеет более короткую длину волны, в конце видимого спектра, он больше рассеивается в атмосфере, чем красный. Благодаря этому участок неба вне направления на Солнце имеет голубой цвет (но не фиолетовый, так как солнечный спектр неравномерный и интенсивность фиолетового цвета в нём меньше, а также вследствие меньшей чувствительности глаза к фиолетовому цвету и большей к синему, который раздражает не только чувствительные к синему цвету колбочки в сетчатке, но и чувствительные к красным и зеленым лучам).
Во время заката и рассвета свет проходит по касательной к земной поверхности, так что путь, проходимый светом в атмосфере, становится намного больше, чем днём. Из-за этого большая часть синего и даже зелёного света рассеивается из прямого солнечного света, поэтому прямой свет солнца, а также освещаемые им облака и небо вблизи горизонта окрашиваются в красные тона.
Вероятно, при другом составе атмосферы, например, на других планетах цвет неба, в том числе и при закате светила, может быть другим. Например, цвет неба на Марсе красновато-розовый.
Рассеяние и поглощение – главные причины ослабления интенсивности света в атмосфере. Рассеяние меняется как функция от отношения диаметра рассеивающей частицы к длине волны света. Когда это отношение меньше 1/10, возникает рэлеевское рассеяние, при котором коэффициент рассеяния пропорционален 1/λ 4 . При бо́льших значениях отношения размера рассеивающих частиц к длине волны закон рассеивания изменяется согласно Уравнению Гюстава Ми; когда же это отношение больше 10, с достаточной для практики точностью применимы законы геометрической оптики.
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.
Почему небо Голубое?
Астроном Владимир кузнецов о синем спектре волны и рассеивании солнечного света, попадающего на землю.
Ответ на вопрос “почему небо голубое? ” Довольно прост. Когда свет от солнца падает на землю, он проходит по межпланетному пространству, представляющему собой вакуум, входит в атмосферу и взаимодействует с неоднородностями воздуха, в состав которого входят атомы разных элементов: кислорода, азота, углерода. На этих неоднородностях происходит рассеяние света, впервые рассмотренное Релеем. Этот процесс можно сравнить с полетом струи воды и попаданием ее на какую-либо решетку. Только природа взаимодействия здесь, конечно, другая.
Рассеяние света зависит от длины волны света. От солнца идет широкий диапазон длин волн света, и он охватывает разные цвета: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый. Эти цвета располагаются по порядку уменьшения длины волны: красный имеет наибольшую длину волны, желтый – меньшую, и фиолетовый имеет наименьшую длину. Оптический диапазон человеческого глаза может достигнуть лишь синего спектра волны света. Свет с короткой длиной волны рассеивается наиболее эффективно. А самая короткая длина волны для глаза – это синяя, поэтому синий свет заполняет все небо и мы видим его голубым. Другие цвета видимого спектра также рассеиваются, но гораздо меньше. Таким образом, если бы человек мог видеть более короткие длины волн, чем та, которую имеет синий цвет, или, наоборот, не видел бы даже синей длины волны, то цвет неба для глаза был бы другой. Скажем, если бы мы видели только до зеленого цвета, а дальше наш глаз не видел, небо было бы зеленым. Смешение синего и фиолетового цветов находится на границе видимости глаза в коротковолновой части светового спектра и дает голубой оттенок. Каждый цвет имеет не одну длину волны, а диапазон длин волн, так что один цвет постепенно переходит в другой с изменением длины волны. Так, например, с уменьшением длины волны красный цвет постепенно переход в оранжевый, оранжевый в желтый, синий в фиолетовый.
Ночью небо темное, потому что земля затмевает солнце, и на ночной стороне земного шара мы видим только звезды. В этот момент в атмосфере ничего не рассеивается. По мере захода солнца атмосфера земли на ночной стороне получает все меньше рассеянного света. Скажем, в полночь мы находимся строго на линии центр земли – солнце, и земля для нас полностью затмевает солнце. Ни слева (с Востока), ни справа (с Запада) свет к нам в ночную атмосферу не попадает.
Свет цвета радуги имеет. В случае если мы берем призму и пропускаем через нее солнечный свет, то, поскольку коэффициент преломления света разный для разных длин волн, свет с разными длинами волн преломляется по-разному. Затем он попадает на разные участки экрана, расщепляется на цвета радуги, и мы видим весь спектр. Мы не видим того, что находится за пределами оптического диапазона нашего зрения, а видим только цвета – от красного до синего. В случае если бы наш глаз мог видеть больший диапазон, то на небе были бы и другие цвета.
Почему небо кажется голубым?
Небо кажется голубым по нескольким причинам. Это явление связано с физическими свойствами атмосферы и взаимодействием света с воздухом.
- Рассеяние света: Свет от Солнца состоит из разных цветов, называемых спектральными цветами. Когда свет падает на атмосферу, мелкие частицы, такие как молекулы воздуха и пыль, рассеивают его. Рассеивание света происходит преимущественно для коротковолновых цветов, таких как синий и фиолетовый. Поэтому мы видим небо голубым, потому что синий цвет рассеивается сильнее других цветов.
- Длина волны: Синий цвет имеет короткую длину волны, поэтому его лучи рассеиваются легче и сильнее, чем длинноволновые лучи других цветов. Красные и оранжевые лучи, имеющие более длинные волны, менее подвержены рассеиванию и проходят через атмосферу почти без изменений. Из-за рассеивания более коротковолновых лучей небо кажется нам голубым.
- Угол солнца: Угол падения солнечных лучей также влияет на цвет неба. В середине дня, когда Солнце стоит высоко в небе, лучи проходят через меньший слой атмосферы и рассеиваются меньше. В этом случае небо кажется более синим. Вечером и утром, когда Солнце находится ниже горизонта, лучи проходят сквозь больший слой атмосферы и рассеиваются больше, что может придавать небу оранжевый или красноватый оттенок.
Таким образом, небо кажется голубым из-за рассеяния солнечного света в атмосфере и короткой длины волны синего цвета. Это естественное явление, которое можно наблюдать каждый день и которое вдохновляет нас своей красотой и загадочностью.
Родители должны ответить!
Мама и папа, дедули и бабули, тётушки и дядюшки с нетерпением ждут, когда младенец произнесёт свои первые звуки и слова. Мы умиляемся даже, когда нас оплевали слюной и маленькой дулькой тыкнули в глаз, зацеловываем розовую попку и позже с гордостью пересказываем друг другу целые предложения: Баба, алё! Мама, ам-ам! Мы делаем первые фото детей, обрисовываем ручонку и вклеиваем файл с первым локоном. Он – манюня, а мы такие опытные взрослые! Главная забота – это уход за ребёнком. Но настоящие приключения начинаются позже, после 3-х лет.
Рождаются первые интеллектуальные баттлы, они покажут, who is who в семье и особенно – кто главный! Так что, родители, готовьтесь, особенно, если у вас несколько детей. Это будет выглядеть как круглосуточная игра «Что? Где? Когда?».
Для тестирования самого себя на готовность будущему осознанному родительству, предлагаю объяснить вопросы стихотворения Виктора Котова, к вашему вниманию.
Почему небо голубое: как объяснить ребенку
Главная причина того, что небо кажется голубым, заключается в разбросе света в атмосфере Земли. Солнечный свет состоит из различных цветов, каждому из которых соответствует своя длина волны. Когда свет проходит через атмосферу, он сталкивается с молекулами воздуха и рассеивается на все направления.
Малые частицы, такие как молекулы азота и водяных паров, зависимо от длины волны солнечного света, рассеивают его по-разному. Коротковолновые синие и фиолетовые лучи рассеиваются сильнее, чем длинноволновые красные и оранжевые лучи.
Когда мы смотрим на небо, свет синего цвета рассеивается во всех направлениях, и это создает впечатление, что небо голубое. Небесное свечение называется раунбоу-эффектом. В то же время, когда Солнце находится ближе к горизонту, лучи должны проходить большую дистанцию через атмосферу, и они рассеиваются еще сильнее, что придает небу оранжевый или красный оттенок.
Важно объяснить ребенку, что голубизна неба может меняться в зависимости от времени суток, погоды и местоположения на Земле. Например, в зимнее время, когда атмосфера содержит больше пыли и аэрозолей, небо может иметь более серый оттенок
Несмотря на сложность процесса, можно использовать простые и понятные аналогии, чтобы объяснить ребенку, почему небо голубое. Например, можно сравнить атмосферу с фильтром, через которые проходят разноцветные лучи света, и объяснить, что из-за рассеивания света воздухом, мы видим небо в голубых тонах.
Помните, что самое важное при объяснении детям сложных физических явлений — использовать доступный и наглядный язык, чтобы они смогли понять объяснение. Не бойтесь задавать вопросы ребенку, чтобы узнать, что он уже знает, и на какой уровень информации он способен воспринять
Объяснение научных фактов может быть интересным и веселым процессом, который поможет ребенку увлечься и понять окружающий мир.
Так что же там с цветом неба? Почему оно голубое?
«Все это очень интересно, но, по-моему, ты уходишь от темы. Как там насчет цвета неба? Почему оно такое?» «Я как раз к этому подхожу. Я рассказал тебе элементарные вещи, чтобы на пальцах можно было бы объяснить более сложные. По поводу неба, должен сказать вот что. Абсолютно точного ответа ученые еще не нашли, но есть две простые теории, которые объясняют почему оттенок неба именно голубой. Я расскажу тебе обе.
Первая теория
:
Вторая теория
немного сложнее:
Ну вот, например, как дверка на печке. Помнишь, я тебе показывал, как дверца сначала была черной, а потом грелась-грелась и начала светиться красным? Помнишь?» «Ага, помню. А почему ты вспомнил о печке?» . «Да потому что так и здесь. Частички воздуха получают энергию от солнечных лучей, а затем начинают светиться. Разные газы светятся по-разному. То, что мы видим небо голубым, согласно этой теории, именно благодаря газам из которых состоит наш воздух (кислород и азот), они излучают голубой цвет. А вот если бы вместо них был бы, например, неон (есть такой газ), то и светилось бы небо красно-оранжевым цветом, но мы бы не смогли наслаждаться этим зрелищем, т.к. не смогли бы дышать. Поэтому я думаю, что пусть оно и дальше остается голубым, голубой ведь тоже ничего, да?» «Согласен» — кивнул малыш, а уже через минуту, увидев собаку, задал следующий жизненно важный вопрос: «Папа, а
Солнечный свет белый, то есть включает в себя все цвета спектра. Казалось бы, небо тоже должно быть белым, но оно голубое.
Наверняка ваш ребёнок знает фразу «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан», которая помогает запомнить цвета радуги. А радуга – лучший способ понять, как свет распадается на волны разной частоты. Наибольшая длина волны – у красного цвета, наименьшая – у фиолетового и синего.
Воздух, в котором есть молекулы газов, микрокристаллы льда и капли воды, рассеивает свет с короткой длиной волны сильнее, поэтому синего и фиолетового цвета в небе в восемь раз больше, чем красного. Этот эффект называется рэлеевским рассеянием.
Проведите аналогию с шариками, скатывающимися по рифлёной доске. Чем больше шарик, тем меньше вероятность того, что он отклонится от курса или застрянет.
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 небо голубое с точки зрения физики?
Ответить на этот вопрос пытались многие исследователи. Однако только в конце 19 века Д. Рэлей смог дать этому явлению самое лучшее объяснение. Солнце изучает лучи чистого прозрачного света. Следовательно – небо мы также должны видеть белым. Но по пути к земле солнечные лучи меняют свой оттенок. Это возможно благодаря тому, что белый цвет включает в себя спектр из 7 оттенков. Именно благодаря их соединению и получается белый цвет.
Почему же белый цвет распадается на оттенки, но видим мы при этом только голубой? Сначала ученые объясняли это особым составом воздуха, который состоит из большого количества химических компонентов. В земной атмосфере также есть пары воды, кристаллы льда, частички пыли и т.п. В самом верхнем слое формируется озон.
По мнению физиков, которые первыми занимались этим вопросов, молекулы озона и воды поглощают красные лучи, а голубые лучи – пропускают. Однако, сделав точные расчеты, ученые исключили такой вариант объяснения, поскольку в атмосфере просто не так много озона и воды, чтобы сделать небо голубым.
Спустя 70 лет ученый Д. Таиндалл сделал предположение, что свет рассеивается благодаря пыли и прочим частичкам, присутствующим в воздухе. Голубой свет рассеивается меньше всего, поэтому и создается явление голубого небосвода. Ученый утверждал, что если бы воздух был абсолютно чистым, то, небо казалось бы нам тоже белым.
Вскоре и Д. Рэлей пересмотрел свое отношение к тому, почему небо голубое. Он выдвинул предположение о том, что небо окрашивается в голубой свет не частичками дыма, смога или пыли, а непосредственно воздухом. Часть лучей доходит до Земли, не изменяя свой цвет. Но большая часть все же вступает в контакт с молекулами газа и поглощается ними.
При таком взаимодействии молекулы наполняются энергией, возбуждаются и снова излучают энергии в виде фотонов. Полученные таким образом фотоны могут иметь любой цвет. Они рассеиваются в любом направлении. Цвет лучей будет при этом зависеть от преобладания квантов того или иного оттенка. Во время столкновения фотонов и газовых молекул на один вторичный квант красного цвета приходится 8 квантов голубого. Отсюда ученый сделал вывод: мы видим небо голубым за счет преломления цвета из-за газовых молекул.
Почему небо голубое (короткий ответ). Как объяснить ребенку.
Голубое небо
«Папа, а почему небо голубое, а не, скажем, зеленое или фиолетовое?» Дети, когда начинают изучать окружающий мир, очень активно задают вопросы. Сотни вопросов в день по поводу всего, что попадает в центр внимания. И папа (или мама) ну никак не может «упасть лицом в грязь» и потерять авторитет, сказав «я не знаю». Как такое может вообще быть, ведь он живет уже очень давно и такие элементарные вещи знает наверняка со своего детства? И папа конечно же знает , а если вдруг что-то и забыл, то внимательно читает написанное ниже.
Какого цвета солнечный свет?
Чтобы разобраться с цветом неба, нужно, для начала, выяснить какой цвет имеет солнечный свет. Этот вопрос кажется элементарным. «Желтый» — скажет вам малыш, но тут ему придется удивиться в первый раз. «А вот и не желтый!» O_O – примерно такие глаза будут у малыша (с папой явно что-то не так). «Да вон же, подними голову, папа! Оно же желтое!» «А вот и нет!» Дальше папа делает авторитетное лицо и говорит:
«На самом деле цвет солнца и его лучей – белый, а то, что мы видим его желтым, это потому, что таким он становиться после прохождения через воздух».
Из чего состоит белый цвет?
«Какие цвета ты знаешь?» — спрашивает папа ребенка. «Зеленый, желтый, красный, белый…» — начинает перечислять малыш. «Умница! Все те цвета, которые ты перечислил, кроме белого – это простые цвета. А вот белый цвет — он особенный! В природе не бывает просто белого цвета, но он появляется, если собрать вместе все простые цвета. Это как в игре, когда нужно собрать части какого-то предмета. Вот ты берешь одну часть, вторую, третью и т.д., а когда соберешь все – ТАДАМ! Получаешь целый предмет! Так и белый цвет – он состоит из всех цветов, и если хоть какой-то цвет из него забрать, он уже не будет белым. Понятно?»
«Ага» — кивает малыш.
Так что же там с цветом неба?
«Все это очень интересно, но, по-моему, ты уходишь от темы. Как там насчет цвета неба?» «Я как раз к этому подхожу. Я рассказал тебе элементарные вещи, чтобы на пальцах можно было бы объяснить более сложные.
По поводу неба, должен сказать вот что. Абсолютно точного ответа ученые еще не нашли, но есть две простые теории, которые объясняют голубой цвет неба. Я расскажу тебе обе.
Первая теория:
В воздухе, который окружает землю, летает большое количество частичек – это разные газы, частички пыли, частички воды и т.д. Когда белый луч от солнца (а он, как ты помнишь, не сам по себе, а все цвета вместе) попадает в воздух, то сталкиваясь с частичками воздуха и частичками, которые летают в воздухе, начинает рассыпаться на цвета, из которых состоял. Оказалось, что не все цвета одинаково шустрые, одни – очень неповоротливые, они так и рассеиваются в воздухе, столкнувшись с какими-нибудь частичками, а другие, очень быстрые, уворачиваются от столкновений и долетают до Земли. Голубые лучики неповоротливые, они чаще других попадают на препятствия и рассеиваются (разлетаются) на все стороны, подсвечивая воздух голубым светом.
Вторая теория немного сложнее:
Ученые предполагают, что частички воздуха, который окружает Землю, поглощают солнечные лучи. Они, как бы, заряжаются от этих лучей, а затем начинают на все стороны излучать свой собственный свет.
Ну вот, например, как дверка на печке. Помнишь, я тебе показывал, как дверца сначала была черной, а потом грелась-грелась и начала светиться красным цветом? Помнишь?» «Ага, помню» . «Так и здесь. Частички воздуха получают энергию от солнечных лучей, а затем начинают светиться. Разные газы светятся по-разному. То, что мы видим небо голубым, согласно этой теории, именно благодая газам из которых состоит наш воздух (кислород и азот), они излучают голубой цвет. А вот если бы вместо них был бы, например, неон (есть такой газ), то и светилось бы небо красно-оранжевым цветом, но мы бы не смогли наслаждаться этим зрелищем, т.к. не смогли бы дышать. Поэтому я думаю, что пусть оно и дальше остается голубым, голубой цвет ведь тоже ничего, да?» «Согласен» — кивнул малыш, а уже через минуту, увидев собаку, задал следующий жизнено важный вопрос: «Папа, а почему собака машет хвостом?»…
А вон на заборе уже сидит следующий вопрос – кошка, у которой почему-то одно ухо черное, а второе белое… И сколько важных вопросов еще нужно задать, о скольких вещах нужно успеть спросить
Особенно сейчас, когда папа не на работе и ты всецело завладел его вниманием…
