Свет солнца под водой

Свет проникает в толщу воды на глубину. Как глубоко в толщину воды проникает солнечный свет?

Огромное значение в жизни водоемов имеет свет и его проникновение. От этого зависит жизнь растений и организмов: чем дальше свет будет проходит в толщу воды, тем глубже будут расти растения. Но при изучении вопроса о проникновении света нужно учесть множество «переменных».

Факторы, влияющие на проникновение света

Свет проникает в толщу воды на глубину, при этом освещение зависит от разных внешних факторов. Например, при закате солнца меньшее количество света проходит под слои воды, чем в полдень, а на севере он проникает хуже, чем на юге и т. д.

Вода в водоемах не бывает чистой, в ней обязательно присутствуют разные вещества: грунт, пыль, остатки разлагающихся организмов, ил, мелкие животные и растительность, пузыри воздуха, газ. А при дополнении таких факторов как ветер, конвекционные потоки, атмосферные явления, мутность воды увеличивается.

Особенно крупным водоемам это достается от рек, впадающих в них. Все эти частицы поглощают иди ослабляют свет. Лучи, которые встречают на своем пути подобные препятствия, изменяются и могут рассеиваться по сторонам. От этого и зависит, проникает свет в толщу воды на глубину или нет.

Наиболее прозрачная вода была зафиксирована в Саргассовом море, там она достигала шестидесяти шести метров, а в Азовском — не более двенадцати сантиметров.

Солнечный луч

Он состоит из видимых и невидимых спектров, инфракрасные и ультрафиолетовые относятся к последнему. Вода в море по-разному вбирает в себя световые лучи. Так на глубине в половину метра поглощается только инфракрасное излучение, поэтому свет на такой глубине белый.

Если погрузиться на пять метров, то к свету добавляются еще другие оттенки: синий и зеленый. Чем глубже уровень, тем больше поглощаются красные и желтые, а остаются синие и зеленые цвета. Если опуститься на глубину в пятьдесят метров, море будет приобретать синюю окраску.

Одним американским ученым было проведено исследование без применения различных приборов, чтобы проверить: свет проникает в толщу воды на глубину или нет. Он был погружен в специальном аппарате на 900 метров в районе Саргассового моря. Так на уровне 50 метров он видел воду в зеленом цвете, 60 — в сине-зеленом, 180 — чисто в синем цвете, 300 м в черно-синем, 580 — был еле виден свет, а наиболее нужные для водных организмов красные и желтые лучи пропали самыми первыми.

Свет для растительности вод

С помощью разных приборов лучи можно зафиксировать и в очень глубоких местах, но для растительности этого уже мало, фотосинтезу нужно больше красного света, отсюда и скудная растительность на глубине двухсот метров, даже прозрачного моря. В Балтийском море донная флора распространяется не ниже двадцати метров, а в Средиземном — на ста шестидесяти.

Интересен тот факт, что растительность морей растет более равномерно по горизонтали, чем на земле — это говорит об одинаковом распределении солнечных лучей и минеральных веществ, необходимых для них.

Проникает свет в толщу воды на глубину или нет влияет также на окрас животного мира и растений. Если в верхних слоях живность окрашена в бурые и красные оттенки, то на глубинах преобладают черные и лишенные цвета животные.

Хотя солнечный свет не проникает в толщу воды океана до самого дна, однако глубина не совсем черная без него. В той темноте попадаются точки света — это светящиеся рыбы, которые используют свое умение для привлечения добычи. На такой глубине не солнце или малые крупицы его света — ресурс для существования: сера и кислород, которые выделяются из термальных растворов, являются источником жизни.

Проникновение света в воду и лед

Из вышесказанного понятно, что разные частицы задерживают свет и его проникновение в воду, а тем более снег и лед в зимнее время года. Так ледяной слой в 50 сантиметров пропустит менее 10 процентов света, а если он еще и покрыт снегом, проникновение будет всего в 1 процент.

До какой глубины проникает свет в толщу Байкала

При изучении вопроса о глубине проникновения света в Байкале, в 2012 году учеными случайно установлен факт, «свечения» воды в этом озере, но глазам человеческим этого увидеть не дано, это лишь подтверждается специальными приборами.

Оказывается, что вода этого озера производит свет в любом месте, но на глубине уменьшается его насыщенность. Недалеко от острова под названием Ольхон, где находится станция, был установлен факт минимального свечения — сто фотонов. Этот феномен связывают с чистотой воды, а его интенсивность — с временем года.

С середины зимы жизнь «свечения» как будто замирает, а далее возрождается. В то время, когда проводились исследования, начало возрождения пришлось на таинство Крещения. Факт свечения воды в этом месте недостаточно изучен, это еще только предстоит ученым.

Ранее при исследовании вопроса о том, как глубоко в толщину воды проникает солнечный свет в этом озере, была выдвинута цифра в 100 метров, но космические исследования показали, что дно можно увидеть на глубине в 500 метров. Отсюда предполагается, что лучи могут проникнуть до 1000 метров. И этот вопрос сегодня подлежит обширному исследованию.

Глубоководники утверждают, что, опустившись на 800 метров, можно еще увидеть дневной свет, а исчезновение его полностью при регистрации фотопластинкой происходит на 1500 метрах.

Источник

Водолазу, находящемуся под водой, кажется, что солнечные лучи падают под углом 60

Условие задачи:

Водолазу, находящемуся под водой, кажется, что солнечные лучи падают под углом 60° к поверхности воды. Определить угловую высоту солнца над горизонтом.

Задача №10.3.10 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Решение задачи:

Из-за того, что солнечные лучи претерпевают преломление, водолазу кажется, что солнце находится выше, чем это есть на самом деле (см. продолжение преломленного луча на рисунке).

Из рисунка видно, что угол падения солнечного луча \(\alpha\) и угол преломления солнечного луча \(\beta\) связаны с данным углом \(\gamma\) и искомым углом \(\delta\) формулами:

\[\left\< \begin
\alpha = 90^\circ – \delta \hfill \\
\beta = 90^\circ – \gamma \hfill \\
\end \right.\]

Запишем закон преломления света (также известен как закон преломления Снеллиуса):

Здесь \(\alpha\) и \(\beta\) – углы падения и преломления соответственно, \(n_1\) и \(n_2\) – показатели преломления сред. Показатель преломления воздуха \(n_1\) равен 1, показатель преломления воды \(n_2\) равен 1,33.

Учитывая вышеприведенную систему, формула (1) примет вид:

Посчитаем численный ответ задачи:

Ответ: 48,3°.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Источник

Можно ли загореть в воде

Кто из нас не любит нежиться на морском песке, наслаждаться ласковым солнцем, дающим жизнь всему живому на Земле, и манящей прохладой воды. Солнечная энергия – великолепный антидепрессант, она укрепляет нервную систему и способствует выработке серотонина – «гормона счастья». А еще солнце стимулирует синтез витамина D и дарит нам красивый загар, за которым, собственно, многие и приезжают на курорты. Хотя справедливости ради следует заметить, что загорать любят не все. Кому-то просто нравится «аристократическая бледность», а кто-то обладает слишком чувствительной и восприимчивой к ультрафиолету кожей. Как правило, такие люди предпочитают проводить время не под палящим солнцем, а в тени или непосредственно в водоеме, полагая, что таким образом им удастся избежать загара. А так ли это на самом деле? Можно загореть в воде или нет? Давайте разберемся в этом вопросе подробнее.

Ультрафиолет и вода

Как известно, солнечный луч состоит из видимого и невидимого спектров. Первая часть спектра способна восприниматься человеческим глазом, а вторая, включающая в себя тепловые инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, нет. При этом невидимая часть УФ-лучей, в свою очередь, делится на три типа:

Коротковолновые лучи (UVС) – являются самыми опасными для человека, но они, к счастью, полностью задерживаются озоновым слоем и не достигают поверхности Земли.
Средневолновые лучи (UVВ) – поглощаются атмосферой, но способны частично достигать земной поверхности. Именно эти лучи отвечают за возникновение загара. Они оказывают воздействие на поверхностный слой кожи, стимулируя выработку меланина, придающего ей темный оттенок.
Длинноволновые лучи (UVА) – беспрепятственно проходят сквозь озоновый слой и стекло. Способны проникать в кожу, снижая ее упругость и эластичность и ускоряя старение, выражающееся в образовании пигментных пятен и морщин. Интенсивность такого излучения практически не зависит от времени года.

Вода, как пресная, так и соленая, обладает избирательной (селективной) способностью к поглощению солнечных лучей. Так, инфракрасные лучи поглощаются только до 50 см, средневолновые – до 5 метров, а длинноволновые – до 10 метров и более. При этом часть лучей, попадающих на поверхность воды, отражается, а остальные преломляются и входят в нее, постепенно рассеиваясь на определенной глубине (соотношение между отраженными и преломленными световыми потоками зависит от высоты Солнца – чем оно ниже, тем больше лучей отражается от поверхности воды). Таким образом, вода действует по принципу линзы. Проще говоря, она гораздо сильнее, чем суша, притягивает солнечные лучи, а потом отражает часть из них, из-за чего интенсивность облучения объектов, находящихся на поверхности моря, увеличивается в несколько раз.

Можно ли загореть в воде

Для того чтобы ответить на вопрос, можно ли загореть, находясь в воде, нужно в первую очередь разобраться в механизме возникновения загара. В базальном слое эпидермиса находятся специализированные клетки – меланоциты, основной функцией которых является защита организма от агрессивного воздействия ультрафиолета. Как только солнечные лучи попадают на кожу человека, эти клетки начинают вырабатывать меланин (природный пигмент), способный поглощать свет в УФ-диапазоне, защищая тем самым ткани от лучевого повреждения. Чем дольше человек подвергается инсоляции, тем больше меланина накапливается в меланоцитах. Следует отметить, что загар возникает под воздействием нескольких видов световых лучей. В ультрафиолетовом спектре основное биологическое значение имеют средневолновые лучи (типа В) и длинноволновые (типа А). Первые способствуют синтезу нового меланина в коже, а вторые активизируют пигмент, накопленный меланоцитами ранее.

Как уже было сказано выше, вода обладает способностью поглощать и отражать солнечные лучи. Когда человек находится в море, он подвергается инсоляции и сверху (отраженными световыми потоками), и снизу (преломленными лучами). Чтобы защитить организм от такого воздействия, клетки-меланоциты начинают усиленно синтезировать меланин, в результате чего части тела, находящиеся над водой, быстро покрываются загаром. Кстати, загореть можно и под водой (на небольшой глубине). Это объяснятся тем, что лучи УФ-спектра, проникая сквозь толщу воды, рассеиваются не сразу и успевают активизировать накопленный под влиянием средневолновых лучей меланин. Самая большая опасность «водного» загара таится в том, что человек, купающийся в водоеме, практически не чувствует болевых ощущений (прохладная вода их притупляет) и зачастую не успевает вовремя принять меры по предотвращению ожогов.

Меры предосторожности

Чтобы отдых на пляже не омрачился неприятными последствиями, нужно соблюдать ряд важных правил:

старайтесь посещать пляж только в те периоды, когда солнечная активность снижена – до полудня и после 16 часов дня;
обязательно пользуйтесь солнцезащитными средствами с высоким индексом SPF;
если вы планируете не только загорать, но и купаться, используйте водостойкие средства, но помните, что их нужно наносить каждые 60–90 минут (согласно инструкции);
после выхода из воды вытирайте кожу полотенцем, поскольку оставшиеся на ней капли воды, как оптические линзы, увеличивают интенсивность ультрафиолета;
старайтесь не находиться в воде слишком долго, чтобы избежать переохлаждения организма и возникновения ожогов;
отправляясь кататься на скутере или лодке, надевайте футболку и головной убор.

Проводя отпуск на море, не забывайте, что все хорошо в меру: чрезмерное увлечение солнечными ваннами может привести к иссушению кожи, появлению преждевременных морщин и пигментных пятен. Будьте внимательны и предусмотрительны, бережно относитесь к своему здоровью, и тогда ничто не сможет помешать вам в полной мере насладиться летним отдыхом.

Источник

Важные факты о том, можно ли загореть в воде

Специалисты утверждают, что в воде действительно можно загореть. Солнечные лучи имеют два вида спектра: доступный и недоступный для глаза человека. Невидимый тип подразделяется на:

Коротковолновое или UVC. Это самое опасное, но оно не достигает поверхности Земли.
Средневолновое или UVB. Часть их задерживается в атмосфере, а половина все же проникает сквозь нее. Именно благодаря воздействию этих лучей появляется загар. Они стимулируют работу клеток меланоцитов, которые вырабатывают меланин и придают темный цвет коже.
Длинноволновые или UVA. Проходят не только через атмосферу, но и сквозь стекло, проникают в глубокие слои кожи и усиливают синтез меланина. Но еще они вызывают обезвоживание, старение кожи, появление пигментации и морщин. Активны в любое время года и дня.

Водная поверхность не является исключением для проникновения вышеуказанных лучей. Но проходят они сквозь нее также на разную глубину. Инфракрасное излучение проникает до полуметра в толщу воды, средневолновые уходят в нее на пять метров, а световой спектр типа А даже до 10 метров. Однако не все они полностью входят, а частично отражаются и рассеиваются.

Количество попавших в толщу воды лучей зависит от высоты и угла солнца. Чем ближе оно к поверхности, тем больше отражается. Вода намного сильнее притягивает к себе излучение, также интенсивно отражает его. Она напоминает работу линзы. Поэтому облучение объектов в воде происходит намного сильнее, чем на суше.

Поэтому во время плавания или даже катания на лодке, катере можно хорошо загореть. Это подтверждают моряки и рыбаки, которые возвращаются на берег с бронзово-шоколадным оттенком кожи.

Но даже просто купаясь в воде можно загореть. Вода частично отражает и рассеивает лучи. Поэтому кожа человека подвергается воздействию солнца как на поверхности, так и снизу благодаря преломлению света. Клетки-меланоциты активно вырабатывают пигмент. Особенно быстро загорают те участки кожи, которые находятся над поверхностью воды.

Если плавать на небольшой глубине, также можно получить оттенок. Лучи ультрафиолетового спектра после проникновения в воду рассеиваются не сразу. Поэтому они успевают воздействовать на меланоциты и активизировать их работу по выработке пигмента. Можно загореть через воду, если плавать на глубине не больше одно метра и без специального гидрокостюма.

Но такой загар весьма опасен. Лучи довольно агрессивны из-за более сильного притяжения и отражения от поверхности моря или реки. Поэтому загореть под водой можно намного быстрее, легко получить ожог. Прохладное море или река нивелируют все неприятные симптомы обгорания: стянутость, зуд, боль и жжение. Поэтому человек понимает, что обгорел, слишком поздно, когда предотвратить процесс нельзя.

Можно загореть, находясь в открытом бассейне. Важно помнить, что вода действует везде одинаково не зависимо от уровня и происхождения водоема.

Меры предосторожности, чтобы не обгореть через воду:

Выходить под прямые солнечные лучи следует только в безопасные часы, то есть утром – до 11, вечером – после 5.
Всегда обязательно на тело наносить солнцезащитные средства, лучше, чтобы оно было водостойким. Нельзя забывать обновлять его каждые 2-3 часа. Особое внимание следует уделять носу, лопаткам, плечам, верхней части бедер.
При плавании в воде желательно надевать головной убор и темные очки.
После купания всегда кожу необходимо промокать полотенцем, чтобы капли воды не притягивали свет.
В море или реке находиться нельзя слишком долго, можно переохладить организм.

Читайте подробнее в нашей статье о том, можно ли загореть в воде.

Можно ли загореть в воде

Загар – это носит не только эстетический характер, но еще оказывает полезное влияние на организм. Не все хотят просто лежать на пляже и получать солнечные ванны. Другие люди полагают, что если активно плавать и двигаться, то получится избежать загара. Но это не так. Специалисты утверждают, что в воде действительно можно загореть.

Солнечные лучи имеют два вида спектра: доступный и недоступный для глаза человека. Невидимый тип подразделяется на три варианта:

Коротковолновое или UVC. Это самое опасное, то оно не достигает поверхности Земли.
Средневолновое или UVB. Часть их задерживается в атмосфере, а половина все же проникает сквозь нее. Именно благодаря воздействию этих лучей появляется загар. Они стимулируют работу клеток меланоцитов, которые вырабатывают меланин и придают темный цвет коже.
Длинноволновые или UVA. Они проходят не только через атмосферу, но и сквозь стекло. Более того, лучи типа А проникают в глубокие слои кожи и усиливают синтез меланина. Но еще они отрицательно влияют на дерму, вызывая обезвоживание, старение, появление пигментации и морщин. Они активны в любое время года и дня.

Водная поверхность не является исключением для проникновения вышеуказанных лучей. Но проходят они сквозь нее также на разную глубину. Инфракрасное излучение проникает до полуметра в толщу воды, средневолновые уходят в нее на пять метров, а световой спектр типа А даже до 10 метров.

Однако не все они полностью входят, а частично отражаются и рассеиваются. Количество попавших в толщу воды лучей зависит от высоты и угла солнца. Чем ближе оно к поверхности, тем больше отражается.

Соответственно, получается сделать вывод, что во время плавания в воде или даже катания на лодке, катере можно хорошо загореть. Это подтверждают моряки и рыбаки, которые возвращаются на берег с бронзово-шоколадным оттенком кожи, хотя даже не принимали солнечные ванны специально.

А здесь подробнее о загаре через облака.

Реально ли загореть, купаясь и плавая под водой

Специалисты предупреждают, что даже купаясь в воде можно загореть. Это легко объясняется механизмом самого процесса. Загар – это защитная ответная реакция организма на повреждение кожи. Он работает как специальный экран для отражения вредного излучения и предупреждает его проникновение внутрь.

Эксперт по косметологии

Как уже было описано выше, вода частично отражает и рассеивает лучи. Поэтому кожа человека подвергается воздействию солнца как на поверхности, так и снизу благодаря преломлению света. Клетки-меланоциты активно вырабатывают пигмент. Особенно быстро загорают те участки кожи, которые находятся над поверхностью воды.

Но, если плавать на небольшой глубине, также можно получить оттенок. Лучи ультрафиолетового спектра после проникновения в воду рассеиваются не сразу. Поэтому они успевают воздействовать на меланоциты и активизировать их работу по выработке пигмента. Но можно загореть через воду только, если плавать на глубине не больше одно метра и без специального гидрокостюма.

Однако такой загар весьма опасен. Дело в том, лучи довольно агрессивны из-за более сильного притяжения и отражения от поверхности моря или реки. Поэтому загореть под водой можно намного быстрее. Кроме того, в таких условиях легко получить ожог. Прохладное море или река нивелируют все неприятные симптомы обгорания: стянутость, зуд, боль и жжение. Поэтому человек понимает, что обгорел слишком поздно, когда предотвратить процесс нельзя.

Также стоит напомнить, что можно загореть, находясь в воде в открытом бассейне. Некоторые курорты не имеют собственных пляжей или побережье опасно для купания. Но плавая в бассейне, где есть доступ к солнечным лучам, важно помнить о такой вероятности. Здесь действуют все выше описанные принципы. Вода действует везде одинаково не зависимо от уровня и происхождения водоема.

Меры предосторожности, чтобы не обгореть через воду

Чтобы проведенное время не имело отрицательных последствий, необходимо соблюдать простые правила безопасности нахождения на пляже. К ним относятся:

Выходить под прямые солнечные лучи следует только в безопасные часы, то есть утром – до 11, вечером – после 5.
Всегда обязательно на тело наносить солнцезащитные средства, а еще лучше, чтобы оно было водостойким. Нельзя забывать обновлять его каждые 2-3 часа. Особое внимание следует уделять носу, лопаткам, плечам, верхней части бедер.
При плавании в воде желательно надевать головной убор и темные очки.
После купания всегда кожу необходимо промокать полотенцем, чтобы капли воды не притягивали свет.
В море или реке находиться нельзя слишком долго, так как можно переохладить организм.

Не соблюдение мер предосторожности и отсутствие чувства меры приводят к ухудшению состояния кожи, ее обезвоживанию и раннему старению. В этом случае отдых не пойдет на пользу.

А здесь подробнее о влиянии солнца на кожу.

Необходимо относиться к своей коже внимательно и бережно. Тогда ее красота сохраниться на долгие годы. А получить загар можно даже просто, купаясь в воде. Он «прилипает» намного быстрее, поэтому активный отдых не станет препятствием для ровного бронзового оттенка кожи. Но, чтобы избежать ожога, нужно соблюдать простые рекомендации безопасности.

Полезное видео

Смотрите на видео о том, как правильно загорать:

Считается, что загар через облака — наиболее оптимальный вариант для красивой кожи. Он ложится через тучи не так агрессивно, прилипает сильнее. Почему так происходит? Можно ли обгореть через облака?

Покупая средство, многие задумываются, можно ли загореть с солнцезащитным кремом. Например, если намазаться им на пляже или прогулке. Ответ положительный. Однако важно понимать, как проникают лучи через крем, выбирая разные СПФ.

Есть общие правила, до скольки можно загорать. Врачи рекомендуют принимать солнечные ванны до 10-11 часов утра. На море лучше минимально находиться на жаре. Вернуться на пляж вечером можно после 16-17 часов.

Очень популярен солярий для мужчин, ведь он позволяет в короткие сроки получить шикарный загар. Однако стоит помнить, что есть как общая польза, так и вред для репродуктивной системы, щитовидки. Рекомендуется соблюдать правила посещения, использовать крем. Чем опасен солярий?

Во многом влияние солнца на кожу положительное — вырабатывается витамин Д, серотонин, улучшается состояние. Но оно имеет и негативное воздействие на человека, особенно на лицо, если сочетается с ветром.

Источник