Wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że kolor nieba jest cechą zmienną. Mgła, chmury, pora dnia – wszystko wpływa na kolor kopuły nad głową. Jego codzienna zmiana nie zajmuje umysłów większości dorosłych, czego nie można powiedzieć o dzieciach. Ciągle zastanawiają się, dlaczego niebo jest fizycznie niebieskie lub co sprawia, że zachód słońca jest czerwony. Spróbujmy zrozumieć te nie takie proste pytania.
Zmienny
Warto zacząć od odpowiedzi na pytanie, co właściwie reprezentuje niebo. W świat starożytny naprawdę postrzegano go jako kopułę pokrywającą Ziemię. Dziś jednak mało kto nie wie, że niezależnie od tego, jak wysoko ciekawski odkrywca wzniesie się, nie uda mu się dotrzeć do tej kopuły. Niebo nie jest rzeczą, ale raczej panoramą, która otwiera się, gdy patrzy się na nią z powierzchni planety, rodzaj wyglądu utkanego ze światła. Co więcej, jeśli obserwujesz z różne punkty, może to wyglądać inaczej. Tak więc ze wzniesienia się ponad chmury otwiera się zupełnie inny widok niż z ziemi w tym czasie.
Czyste niebo jest błękitne, ale gdy tylko nadeszły chmury, staje się szare, ołowiane lub brudnobiałe. Nocne niebo jest czarne, czasami widać na nim czerwonawe obszary. To odbicie sztucznego oświetlenia miasta. Powodem wszystkich takich zmian jest światło i jego interakcja z powietrzem i cząsteczkami. różne substancje w nim.
Natura koloru
Aby odpowiedzieć na pytanie, dlaczego z fizyki niebo jest niebieskie, musimy pamiętać, jaki to kolor. Jest to fala o określonej długości. Światło docierające ze Słońca do Ziemi jest postrzegane jako białe. Już od eksperymentów Newtona wiadomo, że jest to wiązka siedmiu promieni: czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego, indygo i fioletu. Kolory różnią się długością fali. W widmie czerwono-pomarańczowym znajdują się fale, które w tym parametrze robią największe wrażenie. części widma charakteryzują się krótkimi falami. Rozkład światła na widmo następuje w wyniku zderzenia z cząsteczkami różnych substancji, przy czym część fal może zostać pochłonięta, a część rozproszona.
Badanie przyczyny
Wielu naukowców próbowało wyjaśnić, dlaczego niebo jest niebieskie, pod względem fizycznym. Wszyscy badacze starali się odkryć zjawisko lub proces, który rozprasza światło w atmosferze planety w taki sposób, że w efekcie dociera do nas jedynie światło niebieskie. Pierwszymi kandydatami do roli takich cząstek była woda. Wierzono, że pochłaniają światło czerwone i przepuszczają światło niebieskie, dzięki czemu widzimy błękitne niebo. Późniejsze obliczenia wykazały jednak, że ilość ozonu, kryształków lodu i cząsteczek pary wodnej w atmosferze nie jest wystarczająca, aby nadać niebu niebieski kolor.
Powodem jest zanieczyszczenie
NA Następny etap Badania Johna Tyndalla sugerują, że pył odgrywa rolę pożądanych cząstek. Światło niebieskie ma największą odporność na rozpraszanie, dzięki czemu jest w stanie przejść przez wszystkie warstwy kurzu i innych zawieszonych cząstek. Tindall przeprowadził eksperyment, który potwierdził jego przypuszczenie. W laboratorium stworzył model smogu i oświetlił go jasnym, białym światłem. Smog nabrał niebieskiego zabarwienia. Naukowiec wyciągnął jednoznaczny wniosek ze swoich badań: o kolorze nieba decydują cząsteczki pyłu, co oznacza, że gdyby powietrze na Ziemi było czyste, niebo nad głowami ludzi świeciłoby nie na niebiesko, ale na biało.
Badania Pana
Ostatni punkt na pytanie, dlaczego niebo jest niebieskie (z punktu widzenia fizyki), postawił angielski naukowiec, Lord D. Rayleigh. Udowodnił, że to nie kurz i smog zabarwiają przestrzeń nad naszymi głowami w znanym nam cieniu. Jest w samym powietrzu. Cząsteczki gazu absorbują najwięcej i przede wszystkim najdłuższe długości fal, odpowiadające czerwieni. Błękit rozprasza się. Dokładnie tak dzisiaj wyjaśniamy kolor nieba, który widzimy przy dobrej pogodzie.
Uważni zauważą, że zgodnie z logiką naukowców górna część kopuły powinna być fioletowa, ponieważ ten kolor ma najkrótszą długość fali w zakresie widzialnym. Nie jest to jednak błąd: udział fioletu w widmie jest znacznie mniejszy niż błękitu, a ludzkie oczy są na niego bardziej wrażliwe. W rzeczywistości niebieski, który widzimy, jest wynikiem zmieszania niebieskiego z fioletem i niektórymi innymi kolorami.
Zachody słońca i chmury
Każdy to wie w inny czas dni, możesz zobaczyć inny kolor niebo. Zdjęcia pięknych zachodów słońca nad morzem lub jeziorem są tego doskonałą ilustracją. Wszelkiego rodzaju odcienie czerwieni i żółci w połączeniu z błękitem i granatem sprawiają, że taki spektakl jest niezapomniany. Wyjaśnia to to samo rozpraszanie światła. Faktem jest, że podczas zachodu i świtu promienie słoneczne muszą pokonać znacznie dłuższą drogę przez atmosferę niż w pełni dnia. W tym przypadku światło z niebiesko-zielonej części widma jest rozpraszane różne strony a chmury znajdujące się blisko horyzontu zabarwiają się na odcienie czerwieni.
Kiedy niebo się zachmurzy, obraz całkowicie się zmienia. niezdolny do pokonania gęstej warstwy i większość po prostu nie sięgają ziemi. Promienie, którym udało się przedostać przez chmury, spotykają się z kroplami deszczu i chmur, które ponownie zniekształcają światło. W wyniku tych wszystkich przemian do Ziemi dociera światło białe, jeśli chmury są małe, a światło szare, gdy niebo pokrywają imponujące chmury, które po raz drugi pochłaniają część promieni.
Inne niebo
To ciekawe, że na innych planetach Układ Słoneczny Patrząc z powierzchni, można zobaczyć niebo bardzo różniące się od ziemskiego. NA obiekty kosmiczne pozbawione atmosfery promienie słoneczne swobodnie docierają do powierzchni. W rezultacie niebo tutaj jest czarne, bez cienia. To zdjęcie można zobaczyć na Księżycu, Merkurym i Plutonie.
Niebo marsjańskie ma czerwono-pomarańczowy odcień. Powodem tego jest pył wypełniający atmosferę planety. Ona jest namalowana różne odcienie czerwony i pomarańczowy. Kiedy Słońce wschodzi nad horyzontem, marsjańskie niebo przybiera barwę różowawo-czerwoną, podczas gdy obszar bezpośrednio otaczający dysk światła wydaje się niebieski lub nawet fioletowy.
Niebo nad Saturnem ma ten sam kolor co na Ziemi. Akwamarynowe niebo rozciąga się nad Uranem. Przyczyna leży w mgle metanowej znajdującej się na wyższych planetach.
Wenus jest ukryta przed oczami badaczy gęstą warstwą chmur. Nie pozwala promieniom niebiesko-zielonego widma dotrzeć do powierzchni planety, dlatego niebo tutaj jest żółto-pomarańczowe z szarym paskiem wzdłuż horyzontu.
Eksploracja przestrzeni nad głową w ciągu dnia odkrywa nie mniej cudów niż studiowanie rozgwieżdżonego nieba. Zrozumienie procesów zachodzących w chmurach i za nimi pozwala zrozumieć przyczynę rzeczy dość znanych przeciętnemu człowiekowi, które jednak nie każdy jest w stanie od razu wyjaśnić.
Dlaczego niebo jest niebieskie. Dlaczego słońce jest żółte? Te pytania, tak naturalne, pojawiały się przed człowiekiem od czasów starożytnych. Aby jednak uzyskać prawidłowe wyjaśnienie tych zjawisk, trzeba było podjąć wysiłki wybitnych uczonych średniowiecza i czasów późniejszych, aż do koniec XIX V.
Jakie hipotezy istniały? W różnych okresach wysunięto najróżniejsze hipotezy mające na celu wyjaśnienie koloru nieba. Hipoteza pierwsza Obserwując, jak dym na tle ciemnego kominka nabiera niebieskawego koloru, Leonardo da Vinci napisał: ... jasność nad ciemnością staje się niebieska, tym piękniejsze jest światło i ciemność. ” Goethe trzymał się mniej więcej tego samego punktu widzenia, który był nie tylko światowy słynny poeta, ale także największy przyrodnik swoich czasów. Jednak to wyjaśnienie koloru nieba okazało się nie do utrzymania, ponieważ, jak stało się później oczywiste, zmieszanie czerni i bieli może dać jedynie odcienie szarości, a nie kolorowe. Niebieski kolor dym z kominka powstaje w zupełnie innym procesie.
Jakie hipotezy istniały? Hipoteza 2 Po odkryciu zakłóceń, w szczególności w cienkie filmy Newton próbował zastosować interferencję, aby wyjaśnić kolor nieba. Aby tego dokonać, musiał założyć, że kropelki wody mają kształt cienkościennych bąbelków, przypominających bańki mydlane. Ponieważ jednak kropelki wody zawarte w atmosferze są w rzeczywistości kulami, hipoteza ta wkrótce również upadła” – as bańka mydlana.
Jakie hipotezy istniały? 3 hipoteza Naukowcy XVIII V. Marriott, Bouguer, Euler uważali, że błękit nieba można wytłumaczyć jego własnym kolorem składniki powietrze. Wyjaśnienie to znalazło nawet pewne potwierdzenie później, już w XIX wieku, kiedy to ustalono ciekły tlen ma kolor niebieski, a ciekły ozon jest niebieski. Najbliżej prawidłowego wyjaśnienia koloru nieba był O. B. Saussure. Wierzył, że gdyby powietrze było absolutnie czyste, niebo byłoby czarne, ale zawiera ono zanieczyszczenia odbijające głównie kolor niebieski (w szczególności parę wodną i kropelki wody).
Wyniki badania: Jako pierwsi stworzyli smukłą, ścisłą sylwetkę teoria matematyczna molekularne rozpraszanie światła w atmosferze, było angielskie naukowiec Rayleigh. Uważał, że rozpraszanie światła nie zachodzi na zanieczyszczeniach, jak sądzili jego poprzednicy, ale na samych cząsteczkach powietrza. Aby wyjaśnić kolor nieba, przedstawiamy tylko jeden z wniosków teorii Rayleigha:
Wyniki badania: mieszanina promieni rozproszonych będzie miała kolor niebieski.Jasność, czyli intensywność rozproszonego światła, zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do czwartej potęgi długości fali światła padającego na cząstkę rozpraszającą. Zatem rozpraszanie molekularne jest niezwykle wrażliwe na najmniejszą zmianę długości fali światła. Na przykład długość fali promieni fioletowych (0,4 μm) jest w przybliżeniu o połowę mniejsza od długości fali promieni czerwonych (0,8 μm). Dlatego promienie fioletowe zostaną rozproszone 16 razy bardziej niż czerwone i kiedy jednakową intensywność W świetle rozproszonym będzie 16 razy więcej promieni padających. Wszystkie pozostałe kolorowe promienie widma widzialnego (niebieski, cyjan, zielony, żółty, pomarańczowy) zostaną uwzględnione w świetle rozproszonym w ilościach odwrotnie proporcjonalnych do czwartej potęgi długości fali każdego z nich. Jeśli teraz wszystkie kolorowe rozproszone promienie zostaną zmieszane w tym stosunku, wówczas kolor mieszaniny rozproszonych promieni będzie niebieski
Literatura: S.V. Zvereva W świecie światła słonecznego L., Gidrometeoizdat, 1988
Ale ile jest różnych kolorów, które sprawiają, że rzeczy wokół nas są kolorowe? I wiedza naukowa Na wiele z tych pytań można już znaleźć odpowiedź. Na przykład wyjaśnij kolor nieba.
Na początek warto wspomnieć wielkiego Izaaka Newtona, który zaobserwował rozkład białej energii słonecznej podczas przejścia przez szklany pryzmat. To, co zobaczył, nazywa się teraz fenomenem odchylenia i sam wielobarwny obraz - zakres. Powstałe kolory dokładnie odpowiadały kolorom tęczy. Oznacza to, że Newton zaobserwował tęczę w laboratorium! To dzięki jego eksperymentom pod koniec XVIII wieku ustalono, że światło białe jest mieszaniną różne kolory. Co więcej, ten sam Newton udowodnił, że jeśli światło rozłożone na widmo zostanie ponownie zmieszane, wówczas otrzymane zostanie światło białe. W XIX wieku wykazano, że światło rozchodzi się z ogromną prędkością 300 000 km/s fale elektromagnetyczne. I już na początku ubiegłego wieku wiedzę tę uzupełniła idea kwantu światła - foton. Zatem światło ma podwójną naturę - zarówno falową, jak i cząsteczkową. To ujednolicenie stało się wyjaśnieniem wielu zjawisk, w szczególności widma promieniowania cieplnego nagrzanych ciał. Taki jak nasz.
Po tym wstępie czas przejść do naszego tematu. Błękitny kolor nieba... Kto nie zachwycał się nim choć kilka razy w życiu! Ale czy tak łatwo jest powiedzieć, że winne jest rozpraszanie światła w atmosferze? Dlaczego więc kolor nieba w świetle nie jest niebieski? pełnia księżyca? Dlaczego niebieski kolor nie jest taki sam we wszystkich częściach nieba? Co dzieje się z kolorem nieba, gdy słońce wschodzi i zachodzi? W końcu może być żółty, różowy, a nawet zielony. Są to jednak nadal cechy rozpraszania. Dlatego przyjrzyjmy się temu bardziej szczegółowo.
Wyjaśnienie koloru nieba i jego cech należy do angielskiego fizyka Johna Williama Rayleigha, który badał rozpraszanie światła. To on wskazał, że o barwie nieba decyduje zależność rozproszenia od częstotliwości światła. Promieniowanie słoneczne wpadające do powietrza oddziałuje z cząsteczkami gazów tworzących powietrze. A od energii kwant światła- foton rośnie wraz ze zmniejszaniem się długości fali światła, wtedy najbardziej silny wpływ cząsteczki gazu, a dokładniej elektrony w tych cząsteczkach, podlegają działaniu fotonów części niebieskiej i fioletowej widmo światła. Przyjazd o godz wymuszone oscylacje elektrony oddają energię pobraną z fali świetlnej w postaci fotonów promieniowania. Tylko te fotony wtórne są już emitowane we wszystkich kierunkach, a nie tylko w kierunku pierwotnie padającego światła. Będzie to proces rozpraszania światła. Ponadto należy wziąć pod uwagę ciągły ruch powietrza i wahań jego gęstości. W W przeciwnym razie zobaczylibyśmy czarne niebo.
Teraz wróćmy do promieniowanie cieplne tel. Energia w jego widmie rozkłada się nierównomiernie i jest opisana w oparciu o prawa ustanowione przez niemieckiego fizyka Wilhelma Wiena. Widmo naszego Słońca będzie równie nierówne pod względem energii fotonów. Oznacza to, że fotonów z części fioletowej będzie znacznie mniej niż fotonów z części niebieskiej, a jeszcze więcej z części niebieskiej. Jeśli weźmiemy pod uwagę także fizjologię wzroku, czyli maksymalną wrażliwość naszego oka na barwę niebiesko-zieloną, wówczas otrzymamy niebo błękitne lub ciemnoniebieskie.
Należy wziąć pod uwagę, że im dłuższa droga wiązki słonecznej w atmosferze, tym mniej pozostaje w niej niezwiązanych ze sobą fotonów z niebieskiego i niebieskiego obszaru widma. Dlatego kolor nieba jest nierówny, a kolory poranka lub wieczoru są żółto-czerwone długa drogaświatło przez atmosferę. Ponadto kurz, dym i inne cząsteczki zawarte w powietrzu również znacząco wpływają na rozpraszanie światła w atmosferze. Można przywołać słynne londyńskie obrazy na ten temat. Albo wspomnienia katastrofy z 1883 roku, która miała miejsce podczas erupcji wulkanu Krakatoa. Popiół z erupcji, który dostał się do atmosfery, spowodował niebieskawy kolor Słońca w wielu krajach Region Pacyfiku, a także czerwone wschody słońca obserwowane na całej Ziemi. Ale efekty te wyjaśnia już inna teoria - teoria rozpraszania przez cząstki proporcjonalne do długości fali światła. Ta teoria została zaproponowana światu Niemiecki fizyk Gustaw Mi. główny pomysł ona - takie cząstki ze względu na ich krewnego duże rozmiaryŚwiatło czerwone jest rozpraszane silniej niż światło niebieskie czy fioletowe.
Zatem kolor nieba jest nie tylko źródłem inspiracji dla poetów i artystów, ale konsekwencją subtelności prawa fizyczne jaki ludzki geniusz zdołał odkryć.
Tekst pracy publikujemy bez obrazów i formuł.
Pełna wersja praca dostępna jest w zakładce „Pliki Pracy” w formacie PDF
Bawiąc się na ulicy, zauważyłem kiedyś niebo, było niezwykłe: bez dna, bez końca i błękitne, błękitne! I tylko chmury lekko zasłoniły ten niebieski kolor. Zastanawiałem się, dlaczego niebo jest niebieskie? Od razu przypomniała mi się piosenka lisiej Alicji z bajki o Pinokio „Co za błękitne niebo...!” oraz lekcja geografii, podczas której studiując temat „Pogoda” opisaliśmy stan nieba, a także powiedzieliśmy, że jest niebieskie. W końcu dlaczego niebo jest niebieskie? Kiedy wróciłem do domu, zadałem to pytanie mamie. Powiedziała mi, że kiedy ludzie płaczą, proszą niebo o pomoc. Niebo zabiera ich łzy, więc staje się niebieskie jak jezioro. Ale historia mojej matki nie odpowiedziała na moje pytanie. Postanowiłem zapytać kolegów i nauczycieli, czy wiedzą, dlaczego niebo jest niebieskie? W badaniu wzięło udział 24 uczniów i 17 nauczycieli. Po przetworzeniu ankiet otrzymaliśmy następujące wyniki:
W szkole na lekcji geografii zadałem nauczycielowi to pytanie. Odpowiedziała mi, że kolor nieba można łatwo wytłumaczyć z punktu widzenia fizyki. Zjawisko to nazywa się dyspersją. Z Wikipedii dowiedziałem się, że dyspersja to proces rozkładu światła na widmo. Nauczycielka geografii Larisa Borisovna zaproponowała mi obserwację tego zjawiska eksperymentalnie. I poszliśmy do sali fizyki. Wasilij Aleksandrowicz, nauczyciel fizyki, chętnie zgodził się nam w tym pomóc. Korzystając ze specjalnego sprzętu, udało mi się prześledzić, jak proces dyspersji zachodzi w przyrodzie.
Aby znaleźć odpowiedź na pytanie, dlaczego niebo jest niebieskie, postanowiliśmy przeprowadzić badanie. Tak zrodził się pomysł napisania projektu. Wspólnie z moim promotorem ustaliliśmy temat, cel i założenia badań, postawiliśmy hipotezę, ustaliliśmy metody badawcze i mechanizmy realizacji naszego pomysłu.
Hipoteza: Światło wysyłane jest na Ziemię przez Słońce i najczęściej, gdy na nie patrzymy, wydaje nam się olśniewająco białe. Czy to oznacza, że niebo powinno być białe? Ale w rzeczywistości niebo jest niebieskie. W toku badania znajdziemy wyjaśnienia tych sprzeczności.
Cel: znajdź odpowiedź na pytanie, dlaczego niebo jest niebieskie i dowiedz się, od czego zależy jego kolor.
Zadania: 1. Zapoznaj się z materiał teoretyczny w tym temacie
2. Zbadaj eksperymentalnie zjawisko rozproszenia światła
3. Obserwuj kolor nieba o różnych porach dnia i przy różnych warunkach pogodowych
Przedmiot badań: niebo
Przedmiot:światło i kolor nieba
Metody badawcze: analiza, eksperyment, obserwacja
Etapy pracy:
1. Teoretyczne
2. Praktyczne
3. Finał: wnioski dotyczące tematu badań
Praktyczne znaczenie pracy: Materiały badawcze można wykorzystać na lekcjach geografii i fizyki jako moduł dydaktyczny.
2. Część główna.
2.1. Aspekty teoretyczne Problemy. Zjawisko niebieskie niebo z punktu widzenia fizyki
Dlaczego niebo jest niebieskie - bardzo trudno znaleźć odpowiedź na tak proste pytanie. Najpierw zdefiniujmy pojęcie. Niebo to przestrzeń nad Ziemią lub powierzchnią dowolnego innego obiektu astronomicznego. Ogólnie niebo nazywane jest panoramą, która otwiera się, gdy patrzymy z powierzchni Ziemi (lub innego obiektu astronomicznego) w stronę przestrzeni.
Wielu naukowców zawracało sobie głowę w poszukiwaniu odpowiedzi. Leonardo da Vinci, obserwując ogień w kominku, napisał: „Światło nad ciemnością staje się niebieskie”. Ale dziś wiadomo, że fuzja bieli i czerni daje szarość.
Ryż. 1. Hipoteza Leonarda da Vinci
Izaak Newton niemal wyjaśnił kolor nieba, jednak w tym celu musiał założyć, że krople wody zawarte w atmosferze mają cienkie ścianki niczym bańki mydlane. Okazało się jednak, że te krople są kulami, co oznacza, że nie mają grubości ścianki. I tak pękła bańka Newtona!
Ryż. 2. Hipoteza Newtona
Najlepsze rozwiązanie tego problemu zaproponowano około 100 lat temu Fizyk angielski Lorda Johna Rayleigha. Ale zacznijmy od początku. Słońce emituje oślepiające białe światło, co oznacza, że kolor nieba powinien być taki sam, ale nadal będzie niebieski. Co dzieje się z białym światłem w atmosferze? Przechodząc przez atmosferę, niczym przez pryzmat, rozpada się na siedem kolorów. Prawdopodobnie znasz te słowa: każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant. Ukryte w tych zdaniach głębokie znaczenie. Reprezentują dla nas kolory podstawowe w widmie światła widzialnego.
Ryż. 3. Widmo światła białego.
Najlepszym naturalnym przejawem tego widma jest oczywiście tęcza.
Ryż. 4 Widmo światła widzialnego
Światło widzialne jest promieniowanie elektromagnetyczne, którego fale mają różne długości. tak i nie widzialne światło, nasze oczy tego nie dostrzegają. Są to ultrafiolet i podczerwień. Nie widzimy tego, ponieważ jego długość jest albo za długa, albo za krótka. Widzenie światła oznacza postrzeganie jego koloru, ale to, jaki kolor widzimy, zależy od długości fali. Najdłuższe widoczne fale są czerwone, a najkrótsze fioletowe.
Zdolność światła do rozpraszania, czyli propagowania w ośrodku, zależy również od długości fali. Czerwoni fale świetlne rozpraszają najgorsze, ale kolory niebieski i fioletowy tak wysoka zdolność do rozproszenia.
Ryż. 5. Zdolność rozpraszania światła
I wreszcie jesteśmy blisko odpowiedzi na nasze pytanie, dlaczego niebo jest niebieskie? Jak wspomniano powyżej, biały kolor- to mieszanka wszystkich możliwe kolory. Kiedy zderza się z cząsteczką gazu, każdy z siedmiu kolorowych składników białego światła ulega rozproszeniu. Jednocześnie światło o falach dłuższych jest rozpraszane gorzej niż światło o falach krótkich. Z tego powodu w powietrzu pozostaje 8 razy więcej widma niebieskiego niż czerwonego. Chociaż najkrótsza fala jest fioletowy, niebo nadal wydaje się niebieskie ze względu na zmieszanie się fioletowych i zielonych fal. Ponadto nasze oczy postrzegają kolor niebieski lepiej niż fiolet, biorąc pod uwagę tę samą jasność obu. To właśnie te fakty determinują kolorystykę nieba: atmosfera jest dosłownie wypełniona promieniami niebiesko-niebieskiego koloru.
Jednak niebo nie zawsze jest niebieskie. W ciągu dnia niebo widzimy jako błękitne, cyjanowe, szare, wieczorem – czerwone (Aneks 1). Dlaczego zachód słońca jest czerwony? Podczas zachodu słońca Słońce zbliża się do horyzontu i Promień słońca skierowany w stronę powierzchni Ziemi nie pionowo, jak w dzień, ale pod kątem. Dlatego droga, jaką pokonuje atmosfera, jest długa Ponadtoże ma to miejsce w ciągu dnia, gdy Słońce jest wysoko. Z tego powodu widmo niebiesko-niebieskie jest pochłaniane w atmosferze przed dotarciem do Ziemi, a dłuższe fale świetlne widma czerwonego docierają do powierzchni Ziemi, zabarwiając niebo na czerwono i żółto. Zmiana koloru nieba jest wyraźnie powiązana z obrotem Ziemi wokół własnej osi, a co za tym idzie z kątem padania światła na Ziemię.
2.2. Aspekty praktyczne. Eksperymentalny sposób rozwiązania problemu
Na lekcjach fizyki zapoznałem się ze spektrografem. Wasilij Aleksandrowicz, nauczyciel fizyki, opowiedział mi zasadę działania tego urządzenia, po czym samodzielnie przeprowadziłem eksperyment zwany dyspersją. Promień białego światła przechodzący przez pryzmat ulega załamaniu i na ekranie widzimy tęczę. (Załącznik 2). To doświadczenie pomogło mi zrozumieć, jak to niesamowite dzieło natury pojawia się na niebie. Za pomocą spektrografu naukowcy mogą dziś uzyskać informacje na temat składu i właściwości różnych substancji.
Fot. 1. Wykazanie doświadczenia dyspersyjnego w
sala fizyki
Chciałem mieć tęczę w domu. Moja nauczycielka geografii, Larisa Borisovna, powiedziała mi, jak to zrobić. Analogiem spektrografu był szklany pojemnik z wodą, lustrem, latarką i białą kartką papieru. Umieść lustro w pojemniku z wodą i umieść za nim białą kartkę papieru. Światło latarki kierujemy na lustro tak, aby odbite światło padało na papier. Tęcza znów pojawiła się na kartce papieru! (Załącznik 3). Eksperyment lepiej przeprowadzić w zaciemnionym pomieszczeniu.
Powiedzieliśmy już powyżej, że białe światło zasadniczo zawiera już wszystkie kolory tęczy. Możesz się o to upewnić i zebrać wszystkie kolory z powrotem do bieli, tworząc tęczowy top (Załącznik 4). Jeśli obrócisz go za mocno, kolory się połączą, a dysk zmieni kolor na biały.
Pomimo naukowe wyjaśnienie Powstawanie tęczy – zjawisko to pozostaje jednym z tajemniczych spektakli optycznych w atmosferze. Oglądaj i ciesz się!
3. Wniosek
W poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie, które tak często zadają rodzice pytanie dzieci„Dlaczego niebo jest niebieskie?” Dowiedziałem się wielu ciekawych i pouczających rzeczy. Sprzeczności w naszej dzisiejszej hipotezie mają naukowe wyjaśnienie:
Cały sekret tkwi w kolorze nieba w naszej atmosferze – w koperta powietrzna planeta Ziemia.
Biały promień słońca przechodząc przez atmosferę rozpada się na promienie siedmiu kolorów.
Najdłuższe są promienie czerwone i pomarańczowe, a najkrótsze promienie niebieskie.
Niebieskie promienie docierają do Ziemi rzadziej niż inne i dzięki tym promieniom niebo przesiąknięte jest błękitem
Niebo nie zawsze jest niebieskie i jest to spowodowane ruch osiowy Ziemia.
Eksperymentalnie byliśmy w stanie zwizualizować i zrozumieć, w jaki sposób dyspersja zachodzi w przyrodzie. NA godzina zajęć W szkole opowiadałem kolegom z klasy, dlaczego niebo jest niebieskie. Ciekawie było także dowiedzieć się, gdzie w naszym organizmie można zaobserwować zjawisko dyspersji Życie codzienne. Znalazłem kilka obszary praktyczne zastosowanie tego unikalne zjawisko (Załącznik 5). W przyszłości chciałabym dalej studiować niebo. Ile jeszcze tajemnic kryje w sobie? Jakie jeszcze zjawiska zachodzą w atmosferze i jaka jest ich natura? Jak wpływają na ludzi i całe życie na Ziemi? Być może będą one tematem moich przyszłych badań.
Bibliografia
1. Wikipedia – wolna encyklopedia
2. Los Angeles Malikova. Instrukcja elektroniczna z fizyki „Optyka geometryczna”
3. Peryshkin A.V. Fizyka. 9. klasa. Podręcznik. M.: Drop, 2014, s.202-209
4.htt;/www. voprosy-kak-ipochemu.ru
5. Osobiste archiwum zdjęć „Niebo nad Gołyszmanowem”
Aneks 1.
„Niebo nad Gołyszmanowem”(osobiste archiwum zdjęć)
Załącznik 2.
Rozproszenie światła za pomocą spektrografu
Dodatek 3.
Rozproszenie światła w domu
"tęcza"
Dodatek 4.
Tęczowy top
Góra w stanie spoczynku Góra podczas obrotu
Dodatek 5.
Zmienność w życiu człowieka
Diamentowe światła na pokładzie samolotu
Reflektory samochodowe
Znaki odblaskowe