Почему мы видим Солнце желтым, если оно излучает только белый свет (4 фото)
Выходя на улицу, мы видим желтое солнце, голубое небо и белые облака. Это, пожалуй, единственные константы нашей жизни, которые не меняются с течением времени.
Но почему мы видим и рисуем небо именно таким, ведь выше облаков парит абсолютно бесцветный воздух, такой же как на Земле. И почему наша звезда желтая, ведь космонавты и астрономы утверждают, что Солнце излучает идеально белый свет.
Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо понять, что такое цветовой спектр и как он зависит от длины волн.
Длины цветоволн
Свечение, доходящее до нас с фотосферы солнца, содержит в себе все цвета видимого спектра. У некоторых из них волны длинные, поэтому такие цвета, как красный и зеленый, полностью по прямой траектории доходят до Земли. Синие волны намного короче, поэтому соприкасаясь с молекулами воздуха, они несколько раз меняют направление, то есть рассеиваются. Крошечные молекулы воздуха слишком малы, поэтому они в отличие от тел не могут сами приобретать какой-либо оттенок. Вместо этого они становятся преградой для коротких лучей, сортируя тем самым цвета в зависимости от характеристик волн.
Таким образом, длинные волны легко преодолевают атмосферу и достигают Земли, не меняя направления. Коротковолновый синий цвет подвергается рэлеевскому рассеиванию. Лучи, блуждающие между атомов воды, попадая в сетчатку глаза человека из разных направлений кажутся нам голубыми или синими.
Привычная картина мира
Если смотреть непосредственно на Солнце, то по прямой траектории до глаза человека доходят длинные лучи. Синие, рассеиваясь, полностью теряются из цветового потока.
На закате небо и Солнце предстают перед нами багряными. Это происходит, потому что цветовым пучкам от Солнца, расположенного над горизонтом, приходится преодолевать гораздо большие расстояния, нежели когда оно находится в зените. При этом воздух ближе к поверхности земли, плотнее и грязнее, поэтому до нас доходят в большей степени длинноволновые красные лучи.
Выходит, что околоземная атмосфера — это накопитель синих лучей. Они, двигаясь от молекулы к молекуле, подсвечивают все вокруг голубоватым светом, который из-за скорости движения лучей не видим вблизи. Если бы рэлеевского рассеивания коротковолновых лучей не было, то человек мог бы прятаться в тени, у зданий не было бы крыш, потому что в помещениях, куда не проникают прямые лучи солнца, было бы абсолютно темно.
Багряный закат
Так происходит на Луне, тень подразумевает полную тьму, а небо черное даже в том случае, если Солнце хорошо видно на небосводе.
Несмотря на рэлеевское рассеивание, почти все солнечные лучи так или иначе доходят до Земли. Этот цветовой спектр позволяет нам работать, жить и видеть этот мир красочным, живописным, с большим количеством оттенков и цветов.
Почему мы видим облака белыми, а тучи серыми, смотрите в видео.
Источник
Спросите Итана: почему солнечные лучи выглядят, как солнечные лучи?
Если посмотреть на Солнце, когда оно частично закрыто облаками и прячется за этими комками атмосферной воды, вы можете увидеть знакомое зрелище: лучи света, пробивающиеся сквозь облака, и падающие на землю. Иногда они кажутся параллельными, иногда кажется, что они расходятся. Иногда может видеть форму Солнца через облака. Почему так происходит? Наш читатель на этой неделе спрашивает:
Можете ли вы объяснить мне, почему в облачный день можно видеть лучи солнца, пробивающиеся сквозь облака? Мне кажется, что поскольку Солнце гораздо больше Земли, и поскольку его фотоны доходят до нас по примерно параллельным путям, мы должны видеть всё небо равномерно освещённым, а не наблюдать небольшой шар света.
Большинство людей даже не задумываются над удивительным фактом существования солнечных лучей.
В типичный солнечный день всё небо освещено. Лучи Солнца падают на Землю почти параллельно, поскольку Солнце очень далеко и оно очень велико по сравнению с Землёй. Атмосфера достаточно прозрачна для того, чтобы весь солнечный свет доходил до поверхности Земли или рассеивался во всех направлениях. Последний эффект и отвечает за то, что в пасмурный день на улице что-то можно рассмотреть – атмосфера отлично рассеивает солнечный свет и заполняет им окружающее пространство.
Именно поэтому в яркий солнечный день ваша тень будет темнее остальной поверхности, на которую она падает, но всё-таки останется подсвеченной. В вашей тени можно рассмотреть землю точно так же, как если бы Солнце скрылось за облаками, и тогда всё остальное становится таким же неярким, как ваша тень, но всё-таки освещается рассеянным светом.
Памятуя об этом, вернёмся к феномену солнечных лучей. Почему, когда Солнце прячется за облаками, иногда можно видеть лучи света? И почему иногда они выглядят, как параллельные колонны, а иногда – как расходящиеся?
Первое, что нужно понять, это то, что рассеивание солнечного света, когда он сталкивается с частицами атмосферы и перенаправляется во все стороны, работает всегда – прячется Солнце за облаками или нет. Поэтому днём всегда присутствует базовый уровень освещения. Поэтому это и есть «день», и поэтому, чтобы найти днём темноту, вам нужно поглубже забраться в пещеру.
А что же такое лучи? Они происходят от промежутков или тонких участков облаков (или деревьев или других непрозрачных объектов), не блокирующих солнечный свет. Этот идущий напрямую свет кажется более ярким, чем его окружение, но его заметно, только если он контрастирует с тёмным, теневым фоном! Если это свет будет повсюду, в нём не будет ничего примечательного, наши глаза приспособятся к нему. Но если яркий луч света оказывается светлее своего окружения, ваши глаза отмечают это и сообщают вам о разнице.
А что насчёт формы лучей? Вы можете подумать, что облака работают, как линзы или призмы, отклоняя или преломляя лучи и заставляя их расходиться. Но это не так; облака поглощают и переиспускают свет одинаково во всех направлениях, поэтому они и непрозрачны. Эффект с лучами возникает только там, где облака не поглощают большую часть света. При проведении измерений оказывается, эти лучи на самом деле параллельны, что соответствует большому расстоянию до Солнца. Если вы понаблюдаете за лучами, направленными не к вам и не от вас, а перпендикулярно линии вашего зрения, вы именно это и обнаружите.
Причина, по которой нам кажется, что лучи «сходятся» к Солнцу та же самая, по которой нам кажется, что рельсы или полотно дороги сходится в одной точке. Это параллельные линии, одна часть которых оказывается ближе к вам, чем другая. Солнце находится очень далеко, и точка, из которой исходит луч, находится дальше от вас, чем точка его соприкосновения с Землёй! Это не всегда очевидно, но именно поэтому лучи принимают форму лучей, что хорошо заметно, когда становится видно, насколько близко вы находитесь к концу луча.
Поэтому наличием луча мы обязаны перспективе окружающих его теней и возможности наших глаз различать яркость прямого света и окружающей его относительной темноты. А причина, по которой лучи кажутся сходящимися, лежит в перспективе, и в том, что точка приземления этих на самом деле параллельных лучей света находится ближе к нам, чем их начальная точка в нижней части облаков. Вот такая наука у солнечных лучей, и вот почему они выглядят именно так!
Источник
Почему Космос тёмный, а небо голубое?
Действительно, почему же ночью Космос тёмный, а днём вместо Космоса небо голубое? Хоть и у человечества много неразгаданных вопросов, на эти ответы найдены !
Свет появляется из-за сильно нагретого источника, от которого лучи разлетаются во все стороны по прямой. По лучам несутся особые частички, называемыми фотонами . Они и дают ощущение света. Для Земли, самым близким источником света является Солнце.
Также свет может отражаться от объектов (например, Луна). Если же нет света, значит образуется темнота. Источниками света являются и другие звёзды. Но они находятся на таком удалённом расстоянии, что достигают Земли только в миллионных долях процента.
Значит, ночью Космос тёмный, так как лучи главного источника света Солнца не попадают на лицевую часть Земли. Лучи других звёзд попадают в сторону смотрящего в ночное время суток. Поэтому мы и видим звёзды
Почему тогда днём небо голубое, а другие звёзды не видны?
Днём, когда видно Солнце, почему-то другие звёзды нельзя как ночью увидеть. И почему-то небо именно голубого цвета.
Причина кроется из-за наличия атмосферы Земли, если бы её не было, то тогда бы Космос оставался таким же тёмным . На Луне нет атмосферы, поэтому и днём, и ночью будет сплошная темнота, при этом будут видны Солнце и другие звёзды.
Атмосфера Земли состоит из частиц азота, кислорода, водорода и другое. Свет в них преломляется, отражается и рассеивается. На самом деле свет достигает атмосферы Земли с полным комплектом цветового набора.
Мы можем видеть это явление во время дождя (радуга), так как свет преломляется в частичках воды, он разбивается на 7 основных цветов радуги.
Итак, когда свет достигает атмосферы Земли с 7 основными цветами, рассеиваются только цвета с короткими волнами (от фиолетового до голубого), остальные (от зелёного до красного) не так сильно рассеиваются, продолжают двигаться дальше и попадают на сетчатку нашего глаза.
Фиолетовый с самой короткой длиной волны рассеивается в атмосфере очень быстро и он не так восприимчив как голубой. Человеческий глаз успевает увидеть только между голубым и синим рассеянный цвет. Он и заполоняет всю атмсоферу. Из-за этого нам и кажется, что небо голубое.
Понравилась статья. Подписывайтесь на канал, ставьте лайки. Впереди много интересного!
Источник
Почему Солнце светит днём, а звёзды ночью?
Ночью на небосводе можно наблюдать россыпь звезд, а вот Солнца не видно. Днем же ситуация становится противоположной – видно только наше светило? Почему так происходит?
Сначала разберемся с Солнцем. Наша планета вращается вокруг своей оси, поэтому она поворачивается к Солнцу то одной, то другой стороной. В результате иногда наблюдатель может увидеть светило, а иногда – нет, так как оно освещает другую сторону Земли. Именно это вращение планеты и определяет смену дня и ночи. Стоит обратить внимание, что при появлении Солнца на небе (то есть при его восходе) мы не только видим этот огромный огненный шар. Всё небо перестает быть темным и светлеет. Так происходит из-за того, что солнечный свет рассеивается в земной атмосферой. А вот космонавты видят наше светило на темном фоне, ведь в космосе нет атмосферы.
С Солнцем мы разобрались, но почему же звезды не видны днем? Ведь как бы не вращалась Земля, наблюдателю всегда должна быть видна значительная часть космоса, в которой есть звезды! Это так, но их свет очень слабый из-за того, что другие звезды располагаются на огромном расстоянии от Земли. Ночью их тусклость не мешает наблюдениям, но днем всё тот же солнечный свет, рассеянный атмосферой, оказывается более ярким, чем свет звезд. На его фоне звезды почти не видны. Однако самые яркие объекты (Луна, планеты Венера, Юпитер и Марс, звезда Сириус) можно наблюдать и днем, если небо чистое, а Солнце не поднялось достаточно высоко. Космонавты имеют возможность видеть в космосе одновременно и Солнце, и множество звезд, так как им не мешает атмосфера.
Список использованных источников
Источник
Почему в полдень Солнце белое, а во время восхода и захода солнца красное?
Солнце часто выглядит красным, особенно когда оно встает или садится, потому что именно тогда солнечный свет должен проходить через большую часть атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя.
Странно, как солнце, которое обычно изображается желтым в школьных учебниках, принимает так много других цветов всего за 24 часа.
Когда оно поднимается над горизонтом, оно обычно имеет красный оттенок. Когда оно поднимается выше по небу, оно теряет эту красноту и становится все более ярким, в конце концов, кажется ослепительно белым в полдень. Конечно, днем солнечный свет настолько яркий, что нельзя (и не следует) смотреть на солнце напрямую, но если наблюдать его через защитные очки, то оно будет казаться белым. Затем, когда оно заходит, оно приобретает красноватый оттенок.
В этой статье мы обсудим, почему солнце кажется красноватым во время заката и восхода солнца, но белым в полдень.
Солнечный свет и атмосфера Земли
Атмосфера Земли состоит из нескольких газов, водяного пара и частиц пыли. Преимущества наличия этого защитного газового слоя, окружающего нашу планету, слишком много, чтобы перечислять — он поддерживает все формы жизни на Земле, предоставляя газы, необходимые для биохимических процессов, защищает жителей планеты, защищая их от вредных солнечных лучей (при этом удерживая его тепло, что является бонусом) и отражают почти всех неприятных захватчиков (неодушевленных) из космоса.
Большинство космических объектов сгорают при входе в атмосферу нашей планеты.
Помимо обеспечения этих важнейших ресурсов, которые обеспечивают выживание всех форм жизни на Земле, атмосфера также вызывает некоторые интересные явления, такие как течение ветра, синий цвет неба и различные цвета солнца в разное время суток.
Почему во время восхода солнца солнце кажется красным?
Солнечный свет, как известно, представляет собой комбинацию различных форм электромагнитного излучения. Вам знаком термин «электромагнитное излучение»?
Определенно должен, потому что именно благодаря специфическому типу электромагнитного излучения (видимому свету) вы даже можете прочитать эту статью!
Радиоволны (используются в смартфонах и всех устройствах беспроводной связи), инфракрасное излучение (используются в очках ночного видения и телевизионных пультах), рентгеновские лучи (используются в области медицины и здравоохранения) и гамма-лучи (связанные с ядерной энергетикой) — все это примеры электромагнитного излучения.
Как упоминалось ранее, солнечный свет состоит из электромагнитного излучения. Хотя Солнце испускает ВСЕ виды электромагнитного излучения, большая часть солнечного света состоит из видимого света, ультрафиолетовых лучей и инфракрасных лучей (тепла).
Вы можете вспомнить, как читали в школьном классе по естествознанию, что солнечный свет чисто белый, потому что он представляет собой комбинацию всех семи цветов радуги, каждая из которых имеет разную длину волны.
Когда солнечный свет (состоящий из цветов с разной длиной волны) достигает нашей планеты и попадает в атмосферу, частицы, присутствующие в последней, имеют тенденцию рассеивать свет с более короткой длиной волны (а именно, синий и фиолетовый), пропуская при этом цвета с более длинной длиной волны (например, красный, желтый и оранжевый).
Поскольку волны более красной длины от небесных тел (таких, как солнце или луна) проникают в слои нашей атмосферы лучше, чем другие цвета, солнце выглядит красным, если смотреть вблизи горизонта.
Обратите внимание на красноватый оттенок восходящего солнца.
И почему солнце выглядит особенно красным, когда оно заходит или восходит?
Потому что во время заката или восхода солнца солнечный свет должен пройти через максимальное количество атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя. Из-за этого солнечный свет рассеивает больше синего света, из-за чего солнце становится более красным, когда оно встает или садится.
Фактически, естественное явление, известное как Рэлеевское рассеяние (названное в честь британского физика лорда Рэлея), диктует, что более короткие длины волн (синий) света рассеиваются легче, чем более длинные (красные).
Вот почему небо кажется голубым, а солнце — или иногда даже луна — красным или оранжевым.
Почему в полдень солнце кажется белым?
Тот же принцип применим и в этом случае. Когда Солнце находится прямо над головой, оно должно пройти через наименьшее количество атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя на поверхности Земли. Это означает, что у него нет возможности столкнуться с таким количеством составляющих частиц атмосферы.
Когда солнце находится прямо над головой, оно приобретает ярко-белый оттенок.
Благодаря этому все цвета солнечного света почти с одинаковой интенсивностью достигают глаз наблюдателя; сочетание всех этих длин волн придает солнцу ослепительно белый оттенок (который НЕ следует наблюдать невооруженным глазом).
В заключение следует отметить, что Солнце кажется красным, потому что красный свет проникает в атмосферу более эффективно, чем другие цвета, именно поэтому те небесные тела, которые видны с Земли, имеют красновато-оранжевый оттенок, в зависимости от времени суток и их места на небе!
Источник