Embedded Files
Ми часто дивимося у синє небо та милуємося його кольором.
Синій колір неба — це результат складного процесу взаємодії світла з атмосферою, який довгий час залишався загадкою. Щоб зрозуміти, чому небо синє, потрібно звернутися до природи світла.
Інтерес до кольору неба сягає своїм корінням ще в античність. Давньогрецький філософ Аристотель намагався пояснити цей феномен і припускав, що небо має синій колір завдяки властивостям повітря. У середньовіччі люди пов'язували колір неба з божественними силами, вважаючи його символом небесного царства.
Аристотель
Наукове пояснення з’явилося лише в 19 столітті завдяки роботам Джона Тіндалла та Лорда Релея. Джон Тіндалл експериментально виявив, що дрібні частинки можуть розсіювати блакитне світло більше, ніж червоне, що стало основою для майбутніх теорій.
Джон Тіндалл
Лорд Релей пішов далі і математично описав процес розсіювання світла, пояснивши, чому небо виглядає саме синім. Завдяки його теорії ми отримали обґрунтоване наукове пояснення того, що раніше вважалося природним дивом.
Джон Вільям Стретт, лорд Релей
Сонячне світло виглядає білим, але насправді складається з багатьох кольорів, які утворюють спектр.
На ілюстрації ми бачимо Ісаака Ньютона. Вчений винайшов спектр: пропустив світло через призму, розклавши його на кольори від червоного до фіолетового.
Ісаак Ньютон
Кожен колір має свою довжину хвилі: червоний — найдовшу, фіолетовий — найкоротшу.
Спектр можна побачити, наприклад, у веселці.
Коли сонячне світло проходить через шари атмосфери Землі, його хвилі взаємодіють з молекулами повітря. При цьому світло розсіюється. Це явище, відоме як розсіювання Релея, працює так: короткі хвилі (синій і фіолетовий кольори) розсіюються значно більше, ніж довші (червоний і оранжевий кольори).
Саме тому ми сприймаємо небо синім, оскільки синє світло поширюється у всіх напрямках.
Атмосфера Землі складається з азоту, кисню, водяної пари та дрібних частинок пилу.
Коли світло проходить через ці шари, коротші хвилі, як-от синє світло, взаємодіють із молекулами повітря. Оскільки інтенсивність розсіювання обернено пропорційна до четвертого ступеня довжини хвилі, коротші хвилі розсіюються значно сильніше.
Якщо фіолетове світло розсіюється навіть більше за синє, то чому ми не бачимо фіолетового неба? Тут усе вирішує фізіологія людського зору. У наших очах є рецептори, що краще сприймають синій колір, ніж фіолетовий. Додатково фіолетове світло частково поглинається озоновим шаром.
Озоновий шар – це невидимий захисний бар’єр нашої планети, який утворений озоном (молекулами, що складаються з трьох атомів кисню). Він розташований у стратосфері, приблизно на висоті 15-35 кілометрів над поверхнею Землі. Саме він поглинає шкідливе ультрафіолетове випромінювання Сонця.
Крім розсіювання, важливим аспектом формування кольору неба є явище дифузного випромінювання. Дифузне випромінювання — це світло, яке розсіюється в усіх напрямках після взаємодії з молекулами повітря, пилом та іншими частинками в атмосфері.
Унаслідок цього ми бачимо світло, що надходить з різних напрямків, навіть коли Сонце знаходиться поза полем зору або ховається за хмарами. Дифузне світло підсилює загальну яскравість неба та надає йому м’якого блакитного відтінку протягом дня, навіть у тіні або в укритті. Це явище також пояснює рівномірне освітлення в похмурі дні, коли світло не має чітко вираженого джерела, але розсіюється по всій атмосфері.
Колтаков Роман, 9Б
Page updated
Google Sites
Report abuse