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
А вы любуетесь рассветами и закатами? Причины, по которым небо меняет цвет во время этих явлений
Вы когда-нибудь наблюдали за восходом и заходом солнца? Зрелище поистине завораживающее. Картина рождения светила меняется в зависимости от погодных условий, наличия облаков или тумана. Небо окрашивается в ярко-красные, розовые и пурпурные цвета. Точно так же, завершая свой дневной путь, солнце прячется за горизонт, и снова облака словно пылают огнем. Если вам интересны причины, по которым небо меняет цвет во время этих явлений, читайте эту статью дальше.
Почему закаты отличаются цветом?
В природе существует такой эффект, как «полыхающий» закат или рассвет. Что служит предпосылкой для такого окраса неба? А происходит это из-за того, что в атмосфере находится во взвешенном состоянии пыль, частицы которой более крупные, чем молекулы воздуха. В таком случае преломленные лучи превращают закат или рассвет в красное зарево. Из это следует неутешительный вывод: воздух не такой чистый, как нам кажется.
Но зарево не всегда обусловлено загрязненной атмосферой. В природе возникают и безобидные явления, которые сопровождают алую зарю. Например, взвешенные частички соли и водяного пара создают над гладью моря закат ярко-красного света. Такое явление можно наблюдать с берега.
Влияние извергающихся вулканов
Находящиеся в воздухе пыль и пепел после извержения вулканов разносятся ветром. На протяжении длительного времени в областях, отдаленных от места извержения вулкана, можно наблюдать невероятной красоты красно-оранжевые закаты. Примерами этого явления могут служить живописные закаты в северном полушарии земли после извержения вулканов Эль0Чичон в 1982 году и Пинатубо в 1991 году.
В первые дни после извержения вулкана атмосфера настолько наполнена пылью и загрязняющими веществами, что даже красный свет не пробивается сквозь эту пылевую завесу. В этом случае кажется, что солнечный диск исчезает, не достигнув горизонта.
Особенности возникновения рассвета и заката
Со школьной скамьи мы знаем, что свет, который входит в атмосферу планеты — белый, то есть на самом деле содержит все оттенки. Молекулы воздуха разбивают свет на волны разной длины. Подтверждением этому служит радуга после дождя, когда происходит преломление лучей разной длины в капельках воды.
Цвета, которые мы видим при рассвете или закате, зависят от пути света и чувствительности наших глаз. Создается определенный оптический эффект освещения солнечными лучами земной поверхности и небосвода.
Днем, когда солнце высоко в небе, его лучи проходят «короткий путь» до земли. Они не успевают рассеиваться, поэтому очень яркие и слепящие. Небо в этот момент мы видим голубым. Вечером солнечным лучам нужно проходить «длинный путь», ведь они падают на землю под углом, а не отвесно. Короткие волны синего спектра рассеиваются, поэтому мы их не видим. Зато отлично видим оттенки красного спектра, обладающего максимальной длиной волны. Только длинные волны способны «пробиться», не рассеявшись в земной атмосфере, когда из зенита солнце опускается к горизонту.
Во время заката и восхода можно наблюдать небо всех цветов радуги — не одновременно, конечно. Возможен фиолетовый, желтый, оранжевый, даже зеленый оттенок. Все зависит от погоды, чистоты воздуха и угла наклона планеты.
Влияние облаков
Облака, находящиеся в небе, делают рассвет и закат более красивым и захватывающим. Они ловят разноцветные лучи на восходе или заходе солнца, преломляя их.
Я живу на окраине города. Из выходящих на восток окон моей квартиры я ежедневно наблюдаю восход солнца. Он на самом деле разный. Все зависит от погодных условий и времени года. Дело в том, что справа от моего дома находится море, которое также влияет на то, каким быть рассвету.
Когда-то меня заинтересовал вопрос, почему солнечный рассвет окрашен красно-оранжевым в то время, когда земля покрыта туманом? Все дело в том, что первые лучи восходящего солнца скользят по поверхности земли, покрытой плотным туманом, и пробиваются через чрезвычайно сильную влажность. Происходит поглощение основной части спектра. Человек может увидеть только только красный и оранжевый свет.
Источник
Какого цвета небо?
Начнем с того, что определим что же такое небо. Небо — это пространство над поверхностью Земли (или любого другого небесного тела). А цвет — это субъективная характеристика объекта. Мы определяем цвет как ощущение, которое у нас возникает при попадании в глаза определенных световых лучей, которые излучаются источником света или отражаются от какого-либо предмета. Так какого цвета может быть небо, если это пространство, атмосфера, воздух? Оно должно быть прозрачно, не иметь никакого цвета.
Но мы знаем, что небо не вакуум, в атмосфере Земли содержатся капельки воды, различные газы, частицы пыли. Все это маленькие тела, которые отражают и поглощают солнечный свет. Именно рассеивание света на этих телах и определяет то, какого цвета мы видим небо.
Как известно в спектре солнечного света бесконечное количество цветов. Степень рассеивания света зависит от длины волны излучения. Чем меньше длина волны, тем больше рассеивание. Значит больше всего рассеиваются фиолетовые, синие и голубые лучи. Почему тогда небо не фиолетовое? Дело в том, что благодаря физиологии зрительного восприятия синий цвет человеческий глаз видит лучше чем фиолетовый. Поэтому в ясный солнечный день мы видим чистое синее небо над головой.
Однако, на закате и рассвете солнечный свет проходит большее расстояние, прежде чем попадает в глаз наблюдателю, и синие, зеленые и желтые цвета солнечного спектра сильно рассеиваются и поглощаются атмосферой. До нашего зрения доходит только самое длинноволновое излучение. Поэтому на закате небо приобретает оранжево-красный оттенок.
А какого цвета небо на других планетах Солнечной системы? Это зависит, прежде всего, от атмосферы этих планет. Например, на Луне, Меркурии и Плутоне атмосферы нет. Ничто не мешает солнечному свету и свету звезд попадать на поверхность. Свет не рассеивается по пути и, поэтому небо на Луне черное, и на нем ярко мерцают звезды, в том числе Солнце.
На Венере небо кажется желтым, с серым оттенком у горизонта, и оранжевое в зените. Состав атмосферы Венеры таков, что в ней поглощаются синие и зеленые лучи солнечного света, а те лучи, которым удается пройти через атмосферу Венеры, придают небу такой оттенок.
На Марсе небо желто-оранжевое. Причина в том, что атмосфере Марса много пыли, которая имеет красноватый цвет. Во время восхода и захода Солнца марсианское небо в зените имеет красновато-розовый цвет, а в непосредственной близости к диску Солнца — от голубого до фиолетового.
Небо Сатурна голубое, как и на Земле. А на Уране небо имеет красивый аквамариновый цвет. Причина этого кроется в составе атмосферы Урана и её температуре. В верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы постоянно присутствует метановая дымка. Метан хорошо поглощает красные лучи и отражает голубые и зелёные. Поэтому небо Урана имеет красивый аквамариновый цвет. На Нептуне меньше водорода и гелия, но газ метан в атмосфере сильно поглощает красные лучи. В результате небо на Нептуне синее.
Ну а Юпитер не имеет твердой поверхности, он состоит из газа, который уплотняется в глубине. Вокруг Юпитера формируются сплошные плотные облака. Цвета облаков изменяются с высотой: нижние облака голубые, потом идут коричневые и белые, и, наконец, красные — самые верхние. Иногда можно увидеть более низкие слои через дыры в верхних. Поэтому на фотографиях из космоса Юпитер выглядит таким разноцветным.
Источник
Почему небо голубое, а закат красный?
Одной из отличительных черт человека является любознательность. Наверное, каждый, будучи ребенком, смотрел на небо и задавался вопросом: «почему небо голубое?». Как оказывается, ответы на такие, кажется, простые вопросы требуют некоторой базы знаний в области физики, а потому не каждый родитель сможет верно объяснить ребенку причину указанного явления.
Рассмотрим данный вопрос с научной точки зрения.
Солнечный спектр
Диапазон длин волн электромагнитного излучения охватывает почти весь спектр электромагнитного излучения, в который входит и видимое для человека излучение. На представленном ниже изображении показана зависимость интенсивности излучения Солнца от длины волны этого излучения.
Спектр длины волн
Анализируя данное изображение, можно отметить тот факт, что видимое излучение также представлено неравномерной интенсивностью для излучения различных длин волн. Так относительно малый вклад в видимое излучение дает фиолетовый цвет, и наибольший – синий и зеленый цвета.
Почему небо голубое?
Прежде всего на этот вопрос нас наталкивает тот факт, что воздух – бесцветный газ и не должен излучать синий свет. Очевидно, что причиной подобного излучения является наша звезда.
Как известно, белый свет на самом деле является комбинацией излучения всех цветов видимого спектра. С помощью призмы можно явно разложить свет на весь диапазон цветов. Подобный эффект возникает в небе после дождя и образует радугу. Когда же солнечный свет попадает в земную атмосферу, он начинает рассеиваться, т.е. излучение меняет свое направление. Однако, особенность состава воздуха такова, что при попадании света в него, излучение с короткой длиной волны рассеивается сильнее, чем длинноволновое излучение. Таким образом, беря во внимание изображенный ранее спектр, можно заметить, что красный и оранжевый свет, практически не будут менять своей траектории, проходя через воздух, в то время как фиолетовое и голубое излучения будут заметно менять свое направление. По этой причине в воздухе возникает некий «блуждающий» коротковолновый свет, который постоянно рассеивается в этой среде. В результате описанного явления, кажется, что коротковолновое излучение видимого спектра (фиолетовый, голубой, синий) излучается в каждой точке неба.
Прохождение солнечного света через призму
Общеизвестный факт восприятия излучения состоит в том, что глаз человека может уловить, увидеть, излучение только в том случае, если оно непосредственно попало в глаз. Тогда, смотря в небо, Вы вероятнее всего будете видеть оттенки того видимого излучения, длина волны которого наименьшая, так как именно оно рассеивается в воздухе лучше всего.
Почему же смотря на Солнце Вы не видите отчетливо красный цвет? Во-первых, внимательно рассмотреть Солнце человеку вряд ли удастся, так как интенсивное излучение может повредить зрительный орган. Во-вторых, несмотря на существование такого явления как рассеяние света в воздухе, все же большая часть света, излучаемого Солнцем, доходит до поверхности Земли не подвергаясь рассеиванию. А потому все цвета видимого спектра излучения совмещаются, формируя свет с более выраженным белым цветом.
Вернемся к рассеянному воздухом свету, цвет которого, как мы уже определили, должен иметь наименьшую длину волны. Из видимого излучения наименьшей длиной волны обладает фиолетовый, следом идет голубой, и несколько длиннее волны имеет синий цвет. Принимая во внимание неравномерную интенсивность излучения Солнца, становится ясно, что вклад фиолетового цвета мизерный. Поэтому наибольший вклад в рассеянное воздухом излучение несет голубой цвет, а следом – синий.
Почему закат красный?
Цвет в зависимости от длины волны
В случае, когда Солнце прячется за горизонт, мы можем наблюдать то самое длинноволновое излучение красного-оранжевого цвета. В данном случае свет от Солнца должен пройти заметно большее расстояние в атмосфере Земли, прежде чем достигнет глаз наблюдателя. В месте, где излучение Солнца начинает взаимодействовать с атмосферой, наиболее выраженными являются голубой и синий цвета. Однако, с расстоянием коротковолновое излучение теряет свою интенсивность, так как значительно рассеивается по пути. В то время как длинноволновое излучение отлично справляется с преодолением таких больших расстояний. Вот почему Солнце красное на закате.
Как было упомянуто раньше, хоть длинноволновое излучение и слабо рассеивается в воздухе, все же рассеяние имеет место быть. Поэтому находясь на горизонте, Солнце излучает свет, из которого до наблюдателя доходит лишь излучение красно-оранжевых оттенков, которое несколько успевает рассеяться в атмосфере, образуя ранее упомянутый «блуждающий» свет. Последний и окрашивает небо в пестрые оттенки красного и оранжевого цвета.
Почему облака белые?
Говоря об облаках, известно, что они состоят из микроскопических капелек жидкости, которая рассеивает видимый свет почти равномерно, независимо от длины волны излучения. Тогда рассеянный свет, направленный во все стороны от капельки, рассеивается вновь на других капельках. При этом комбинация излучений всех длин волн сохраняется, и облака «светятся» (отражаются) белым цветом.
Если погода пасмурная, то солнечное излучение доходит до поверхности Земли в незначительном количестве. В случае с большими облаками, или их большим количеством, некоторая доля солнечного света поглощается, потому небо тускнеет и принимает окрас серого цвета.
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Почему небо голубое, а закат красный?» title=»Почему небо голубое, а закат красный?»>
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Источник