Kad vjetar duva preko lijepog plavo nebo bijeli pahuljasti prozirni ogrtač, ljudi počinju sve češće podizati pogled. Ako u isto vrijeme oblači i veliku sivu bundu sa srebrnim nitima kiše, onda se oni oko njega kriju od nje pod kišobranima. Ako je odjeća tamnoljubičasta, onda svi sjede kod kuće i žele vidjeti sunčano plavo nebo.
I tek kada se pojavi tako dugo očekivano sunčano plavo nebo, koje postaje blistavo plava haljina, ukrašene zlatnim zrakama sunca, ljudi se raduju i nasmijani napuštaju svoje domove u iščekivanju lijepog vremena.
Pitanje zašto je nebo plavo zabrinjava ljudske umove od pamtiveka. Grčke legende su pronašle svoj odgovor. Tvrdili su da mu je ovu nijansu dao najčistiji gorski kristal.
Za vrijeme Leonarda da Vinčija i Getea tražili su i odgovor na pitanje zašto je nebo plavo. Vjerovali su da se plava boja neba dobiva miješanjem svjetla s tamom. Ali kasnije je ova teorija opovrgnuta kao neodrživa, jer se pokazalo da se kombinovanjem ovih boja mogu dobiti samo tonovi sivog spektra, ali ne i boja.
Nakon nekog vremena, odgovor na pitanje zašto je nebo plavo pokušali su da objasne u 18. vijeku Marriott, Bouguer i Euler. Vjerovali su da je to prirodna boja čestica koje čine zrak. Ova teorija je bila popularna i početkom sledećeg veka, posebno kada je ustanovljeno da je tečni kiseonik plav, a tečni ozon plav.
Saussure je prvi došao na manje-više razumnu ideju, koji je sugerirao da bi nebo bilo crno, ako je zrak potpuno čist, bez nečistoća. Ali budući da atmosfera sadrži različite elemente (na primjer, paru ili kapljice vode), oni, odražavajući boju, daju nebu željenu nijansu.
Nakon toga, naučnici su počeli da se približavaju istini. Arago je otkrio polarizaciju, jednu od karakteristika raspršene svjetlosti koja se odbija od neba. Fizika je definitivno pomogla naučniku u ovom otkriću. Kasnije su drugi istraživači počeli tražiti odgovor. Istovremeno, pitanje zašto je nebo plavo toliko je zainteresovalo naučnike da su to otkrili velika količina razni eksperimenti koji su doveli do ideje da glavni razlog izgled plava boja je da su zraci našeg Sunca jednostavno raspršeni u atmosferi.
Objašnjenje
Prvi koji je stvorio matematički zasnovan odgovor za molekularno rasipanje svjetlosti bio je britanski istraživač Rayleigh. On je pretpostavio da se svjetlost raspršuje ne zbog nečistoća u atmosferi, već zbog samih molekula zraka. Njegova teorija je razvijena - i ovo je zaključak do kojeg su naučnici došli.
sunčeve zrake putuju do Zemlje kroz njenu atmosferu (debeo sloj vazduha), takozvani vazdušni omotač planete. Tamno nebo je u potpunosti ispunjeno vazduhom, koji, uprkos činjenici da je potpuno providan, nije prazan, već se sastoji od molekula gasa - azota (78%) i kiseonika (21%), kao i kapljica vode, pare, kristali leda i mali komadi čvrstog materijala (na primjer, čestice prašine, čađi, pepela, oceanske soli, itd.).
Neke zrake uspijevaju slobodno proći između molekula plina, potpuno ih zaobilazeći, te stoga bez promjena dospiju do površine naše planete, ali većina zraka se sudara s molekulama plina, koje se pobuđuju, primaju energiju i oslobađaju višebojne zrake u različitim smjerovima, potpuno bojenje neba, što rezultira time da vidimo sunčano plavo nebo.
Sama bela svetlost sastoji se od svih duginih boja, što se često može videti kada se razbije na sastavne delove. Dešava se da molekuli vazduha najviše raspršuju plavu i ljubičastu boju, jer su oni najkraći deo spektra jer imaju najmanju talasnu dužinu.
Kada se plava i ljubičasta boja pomešaju u atmosferi sa malom količinom crvene, žute i zelene, nebo počinje da „sija“ plavo.
Budući da atmosfera naše planete nije homogena, već različita (u blizini površine Zemlje je gušća nego iznad), ima različitu strukturu i svojstva, možemo uočiti plave nijanse. Prije zalaska ili izlaska sunca, kada se dužina sunčevih zraka značajno poveća, plave i ljubičaste boje se raspršuju u atmosferi i apsolutno ne dopiru do površine naše planete. Žuto-crveni talasi, koje posmatramo na nebu tokom ovog vremenskog perioda, uspešno dopiru.
Noću, kada sunčevi zraci ne mogu doprijeti do određene strane planete, atmosfera tamo postaje providna i vidimo „crni“ prostor. Upravo ovako to vide astronauti iznad atmosfere. Vrijedi napomenuti da su astronauti imali sreće, jer kada su više od 15 km iznad površine zemlje, tokom dana mogu istovremeno promatrati Sunce i zvijezde.
Boja neba na drugim planetama
Budući da boja neba u velikoj mjeri zavisi od atmosfere, ne čudi što je na različitim planetama različitih boja. Zanimljivo je da je atmosfera Saturna iste boje kao i naša planeta.
Nebo Urana je veoma lepe akvamarinske boje. Njegova atmosfera se sastoji uglavnom od helijuma i vodonika. Sadrži i metan, koji u potpunosti apsorbira crvenu i raspršuje zelenu i plavu boju. Neptunovo nebo je plavo: u atmosferi ove planete nema toliko helijuma i vodonika kao naše, ali ima mnogo metana koji neutrališe crvenu svjetlost.
Atmosfera na Mjesecu, Zemljinom satelitu, kao i na Merkuru i Plutonu, potpuno je odsutna, stoga se svjetlosni zraci ne reflektiraju, pa je nebo ovdje crno, a zvijezde se lako razlikuju. Plava i zelene boje Sunčeve zrake u potpunosti apsorbuje atmosfera Venere, a kada je Sunce blizu horizonta, nebo je žuto.
Tekst rada je objavljen bez slika i formula.
Puna verzija rad je dostupan na kartici "Radni fajlovi" u PDF formatu
Igrajući se na ulici, jednom sam primetio nebo, bilo je neobično: bez dna, beskrajno i plavo, plavo! I samo su oblaci blago prekrili ovu plavu boju. Pitao sam se, zašto je nebo plavo? Odmah sam se setio pesme lisice Alise iz bajke o Pinokiju "Kakvo nebo plavo...!" i čas geografije, gdje smo, proučavajući temu „Vrijeme“, opisali stanje neba i rekli da je plavo. Pa na kraju krajeva, zašto je nebo plavo? Kada sam stigla kući, pitala sam majku ovo pitanje. Rekla mi je da ljudi kada plaču traže pomoć od neba. Nebo im oduzima suze, pa se plavi kao jezero. Ali priča moje majke nije zadovoljila moje pitanje. Odlučio sam da pitam svoje kolege i nastavnike da li znaju zašto je nebo plavo? U anketi su učestvovala 24 učenika i 17 nastavnika. Nakon obrade upitnika dobili smo sljedeće rezultate:
U školi, na času geografije, postavio sam učiteljici ovo pitanje. Ona mi je odgovorila da se boja neba može lako objasniti iz ugla fizike. Ova pojava se naziva disperzija. Sa Wikipedije sam naučio da je disperzija proces razlaganja svjetlosti u spektar. Nastavnica geografije Larisa Borisovna predložila mi je da eksperimentalno promatram ovaj fenomen. I otišli smo u kabinet fizike. Vasilij Aleksandrovič, nastavnik fizike, rado je pristao da nam pomogne u tome. Pomoću posebne opreme uspio sam pratiti kako se proces disperzije odvija u prirodi.
Kako bismo pronašli odgovor na pitanje zašto je nebo plavo, odlučili smo provesti istraživanje. Tako je nastala ideja o pisanju projekta. Zajedno sa mojim mentorom odredili smo temu, svrhu i ciljeve istraživanja, postavili hipotezu, utvrdili metode istraživanja i mehanizme za realizaciju naše ideje.
Hipoteza: Svjetlost Zemlji šalje Sunce i najčešće kada je pogledamo čini nam se zasljepljujuće bijelo. Dakle, mora postojati nebo bijela? Ali u stvarnosti je nebo plavo. U toku studije naći ćemo objašnjenja za ove kontradikcije.
Target: pronađite odgovor na pitanje zašto je nebo plavo i saznajte od čega zavisi njegova boja.
Zadaci: 1. Upoznajte se sa teorijskim materijalom na tu temu
2. Eksperimentalno proučiti fenomen disperzije svjetlosti
3. Posmatrajte boju neba drugačije vrijeme dana i po različitom vremenu
Predmet proučavanja: nebo
Stavka: svetlost i boja neba
Metode istraživanja: analiza, eksperiment, posmatranje
Faze rada:
1. Teorijski
2. Praktično
3. Završni: zaključci o temi istraživanja
Praktični značaj rada: Istraživački materijali se mogu koristiti u nastavi geografije i fizike kao nastavni modul.
2. Glavni dio.
2.1. Teorijski aspekti problema. Fenomen plavog neba sa stanovišta fizike
Zašto je nebo plavo - vrlo je teško naći odgovor na tako jednostavno pitanje. Prvo, hajde da definišemo koncept. Nebo je prostor iznad Zemlje ili površine bilo kojeg drugog astronomskog objekta. Općenito, nebom se obično naziva panorama koja se otvara kada se gleda sa površine Zemlje (ili drugog astronomskog objekta) prema svemiru.
Mnogi naučnici su se mučili u potrazi za odgovorom. Leonardo da Vinci je, posmatrajući vatru u kaminu, napisao: „Svetlost nad tamom postaje plava. Ali danas je poznato da fuzija bijele i crne daje sivu.
Rice. 1. Hipoteza Leonarda da Vincija
Isaac Newton je skoro objasnio boju neba, međutim, za to je morao pretpostaviti da kapi vode sadržane u atmosferi imaju tanke zidove poput mjehurića od sapunice. Ali pokazalo se da su ove kapi kugle, što znači da nemaju debljinu zida. I tako je Newtonov balon pukao!
Rice. 2. Newtonova hipoteza
Najbolje rješenje problema predložio je engleski fizičar Lord John Rayleigh prije otprilike 100 godina. Ali počnimo od početka. Sunce emituje zasljepljujuću bijelu svjetlost, što znači da bi boja neba trebala biti ista, ali je i dalje plava. Šta se dešava sa bijelom svjetlošću u atmosferi? Prilikom prolaska kroz atmosferu, kao kroz prizmu, raspada se u sedam boja. Vjerovatno znate ove stihove: svaki lovac želi znati gdje fazan sjedi. U ovim rečenicama krije se duboko značenje. One nam predstavljaju primarne boje u spektru vidljive svjetlosti.
Rice. 3. Spektar bijele svjetlosti.
Najbolja prirodna demonstracija ovog spektra je, naravno, duga.
Rice. 4 Spektar vidljive svjetlosti
Vidljiva svjetlost je elektromagnetno zračenje čiji valovi imaju različite talasne dužine. Postoji i nevidljiva svjetlost koju naše oči ne opažaju. To su ultraljubičasta i infracrvena. Ne vidimo ga jer je dužina ili predugačka ili prekratka. Videti svetlost znači opažati njenu boju, ali koju boju vidimo zavisi od talasne dužine. Najduži vidljivi talasi su crveni, a najkraći ljubičasti.
Sposobnost svjetlosti da se rasprši, odnosno da se širi u mediju, također zavisi od talasne dužine. Crveni svjetlosni talasi rasipaju najgore, ali plave i ljubičaste boje imaju veliku sposobnost raspršivanja.
Rice. 5. Sposobnost raspršivanja svjetlosti
I konačno, blizu smo odgovora na naše pitanje, zašto je nebo plavo? Kao što je gore spomenuto, bijela je mješavina svega moguće boje. Kada se sudari s molekulom plina, svaka od sedam komponenti bijele svjetlosti se raspršuje. Istovremeno, svetlost sa dužim talasima se raspršuje lošije od svetlosti sa kratkim talasima. Zbog toga u zraku ostaje 8 puta više plavog spektra nego crvenog. Iako ljubičasta ima najkraću valnu dužinu, nebo i dalje izgleda plavo zbog mješavine ljubičaste i zelene valne dužine. Osim toga, naše oči bolje percipiraju plavu nego ljubičastu, s obzirom na istu svjetlinu oba. Ove činjenice određuju sema boja nebo: atmosfera je bukvalno ispunjena zracima plavo-plave boje.
Međutim, nebo nije uvijek plavo. Tokom dana vidimo nebo plavo, cijan, sivo, uveče - crveno (Aneks 1). Zašto je zalazak sunca crven? Za vreme zalaska Sunce se približava horizontu, a sunčeva zraka je usmerena ka površini Zemlje ne okomito, kao tokom dana, već pod uglom. Stoga je put koji prolazi kroz atmosferu mnogo duži od onog koji prolazi tokom dana kada je Sunce visoko. Zbog toga se plavo-plavi spektar apsorbira u atmosferi prije nego što stigne do Zemlje, a duži svjetlosni valovi crvenog spektra dopiru do površine Zemlje, bojeći nebo u crvene i žute tonove. Promjena boje neba jasno je povezana sa rotacijom Zemlje oko svoje ose, a samim tim i sa upadnim uglom svjetlosti na Zemlju.
2.2. Praktični aspekti. Eksperimentalni način rješavanja problema
Na času fizike sam se upoznao sa spektrografskim uređajem. Vasilij Aleksandrovič, nastavnik fizike, rekao mi je princip rada ovog uređaja, nakon čega sam samostalno sproveo eksperiment nazvan disperzija. Zraka bijele svjetlosti koja prolazi kroz prizmu se lomi i na ekranu vidimo dugu. (Dodatak 2). Ovo iskustvo mi je pomoglo da shvatim kako se ova nevjerovatna kreacija prirode pojavljuje na nebu. Uz pomoć spektrografa, naučnici danas mogu dobiti informacije o sastavu i svojstvima različitih supstanci.
Slika 1. Demonstracija iskustva disperzije u
kabinet fizike
Hteo sam da dobijem dugu kod kuće. Moja nastavnica geografije, Larisa Borisovna, rekla mi je kako da to uradim. Analog spektrografa bio je staklena posuda s vodom, ogledalo, baterijska lampa i bijeli list papira. Stavite ogledalo u posudu s vodom i stavite bijeli list papira iza posude. Svjetlost baterijske lampe usmjeravamo na ogledalo tako da reflektirana svjetlost pada na papir. Ponovo se na papiru pojavila duga! (Dodatak 3). Eksperiment je bolje provesti u zamračenoj prostoriji.
Već smo rekli iznad da bijela svjetlost u suštini već sadrži sve dugine boje. Možete se uvjeriti u to i prikupiti sve boje natrag u bijelo tako što ćete napraviti duginu točku (Dodatak 4). Ako ga previše okrećete, boje će se spojiti i disk će postati bijeli.
Uprkos naučno objašnjenje Formiranje duge, ovaj fenomen ostaje jedan od misterioznih optičkih spektakla u atmosferi. Gledajte i uživajte!
3. Zaključak
U potrazi za odgovorom na dječje pitanje koje roditelji tako često postavljaju: "Zašto je nebo plavo?" Naučio sam mnogo zanimljivih i poučnih stvari. Kontradikcije u našoj hipotezi danas imaju naučno objašnjenje:
Čitava tajna je u boji neba u našoj atmosferi – u vazdušnom omotaču planete Zemlje.
Bijeli zrak sunca, prolazeći kroz atmosferu, raspada se na zrake od sedam boja.
Crveni i narandžasti zraci su najduži, a plavi najkraći.
Plavi zraci manje dopiru do Zemlje od drugih, a zahvaljujući tim zracima nebo je prožeto plavom bojom
Nebo nije uvijek plavo i to je zbog aksijalnog kretanja Zemlje.
Eksperimentalno smo uspjeli vizualizirati i razumjeti kako se disperzija događa u prirodi. On čas nastave U školi sam svojim drugarima iz razreda govorio zašto je nebo plavo. Također je bilo zanimljivo znati gdje se može uočiti fenomen disperzije u našoj Svakodnevni život. Našao sam nekoliko praktičnih upotreba za ovaj jedinstveni fenomen. (Dodatak 5). U budućnosti bih volio da nastavim proučavati nebo. Koliko još misterija sadrži? Koje se još pojave dešavaju u atmosferi i kakva je njihova priroda? Kako oni utiču na ljude i sav život na Zemlji? Možda će to biti teme mog budućeg istraživanja.
Bibliografija
1. Wikipedia - slobodna enciklopedija
2. L.A. Malikova. Elektronski udžbenik fizike “Geometrijska optika”
3. Peryshkin A.V. fizika. 9. razred. Udžbenik. M.: Drfa, 2014, str.202-209
4. htt;/www. voprosy-kak-ipochemu.ru
5. Lična arhiva fotografija “Nebo nad Golyshmanovo”
Aneks 1.
"Nebo iznad Golyshmanova"(lična arhiva fotografija)
Dodatak 2.
Disperzija svjetlosti pomoću spektrografa
Dodatak 3.
Lagana disperzija kod kuće
"duga"
Dodatak 4.
Rainbow top
Vrh u mirovanju Vrh tokom rotacije
Dodatak 5.
Varijacije u ljudskom životu
Dijamantska svjetla u avionu
Auto farovi
Reflektivni znakovi
Zašto je nebo plavo? Teško je naći odgovor na tako jednostavno pitanje. Mnogi naučnici su mučili mozak u potrazi za odgovorom. Najbolje rješenje problema je prije oko 100 godina predložio engleski fizičar Lord John Rayleigh.
Sunce emituje zaslepljujuće čistu belu svetlost. To znači da bi boja neba trebala biti ista, ali je i dalje plava. Šta se dešava sa bijelom svjetlošću u Zemljinoj atmosferi?
Bijela svjetlost je mješavina obojenih zraka. Pomoću prizme možemo napraviti dugu.
Prizma dijeli bijeli snop u obojene pruge:
■Crveni
■Narandžasta
■ Žuta
■ Zelena
■ Plava
■ Plava
■ Ljubičasta
Kombinujući se zajedno, ovi zraci ponovo formiraju belu svetlost. Može se pretpostaviti da se sunčeva svjetlost prvo dijeli na obojene komponente. Tada se nešto dešava i samo plavi zraci dopiru do površine Zemlje.
Pa zašto je nebo plavo?
Postoji nekoliko mogućih objašnjenja. Vazduh koji okružuje Zemlju je mešavina gasova: azota, kiseonika, argona i drugih. U atmosferi ima i vodene pare i kristala leda. Prašina i druge sitne čestice su suspendovane u vazduhu. IN gornjih slojeva U atmosferi postoji sloj ozona. Može li to biti razlog? Neki naučnici su vjerovali da molekuli ozona i vode apsorbiraju crvene zrake i prenose plave. Ali ispostavilo se da jednostavno nije bilo dovoljno ozona i vode u atmosferi da oboji nebo u plavo.
1869. Englez John Tindall sugerira da prašina i druge čestice raspršuju svjetlost. Plava svjetlost se najmanje raspršuje i prolazi kroz slojeve takvih čestica da bi stigla do površine Zemlje. U svojoj laboratoriji napravio je model smoga i osvijetlio ga jarkim bijelim snopom. Smog je postao tamnoplav. Tindall je odlučio da ako je zrak apsolutno čist, onda ništa neće raspršiti svjetlost i da bismo se mogli diviti blistavom bijelom nebu. Lord Rayleigh takođe je podržao ovu ideju, ali ne zadugo. Godine 1899. objavio je svoje objašnjenje:
Vazduh, a ne prašina ili dim, boji nebo u plavo.
Glavna teorija o plavoj boji neba
Neki od sunčevih zraka prolaze između molekula plina bez sudara s njima i dospiju do površine Zemlje nepromijenjeni. Drugi, veći dio apsorbiraju molekuli plina. Kada se fotoni apsorbuju, molekuli se pobuđuju, odnosno nabijaju se energijom, a zatim je emituju u obliku fotona. Ovi sekundarni fotoni imaju različite talasne dužine i mogu biti bilo koje boje od crvene do ljubičaste. Rasipaju se u svim pravcima: i prema Zemlji, i prema Suncu, i u strane. Lord Rayleigh je sugerirao da boja emitiranog snopa ovisi o prevlasti kvanta jedne ili druge boje u zraku. Kada se molekul plina sudari s fotonima sunčevih zraka, postoji osam plavih kvanta po sekundarnom crvenom kvantu.
Šta je rezultat? Intenzivna plava svjetlost bukvalno se slijeva na nas iz svih smjerova iz milijardi molekula plina u atmosferi. Ovo svjetlo ima pomiješane fotone drugih boja, tako da nije čisto plavo.
Zašto je onda zalazak sunca crven?
Međutim, nebo nije uvijek plavo. Postavlja se prirodno pitanje: ako cijeli dan vidimo plavo nebo, zašto je zalazak sunca crven? Crvena boja se najmanje raspršuje na molekulima gasa. Za vreme zalaska Sunce se približava horizontu i sunčeva zraka je usmerena ka površini Zemlje ne okomito, kao danju, već pod uglom.
Stoga je put koji prolazi kroz atmosferu mnogo duži od onog koji prolazi tokom dana kada je Sunce visoko. Zbog toga se plavo-plavi spektar apsorbuje u debelom sloju atmosfere, ne dopirući do Zemlje. I duži svjetlosni valovi crveno-žutog spektra dopiru do površine Zemlje, bojeći nebo i oblake u crvene i žute boje karakteristične za zalazak sunca.
Naučno objašnjenje
Gore smo dali komparativni odgovor jednostavnim jezikom. U nastavku ćemo citirati obrazloženje koristeći naučne termine i formule.
Izvod sa Wiki:
Razlog zbog kojeg nebo izgleda plavo je zato što zrak raspršuje svjetlo kratkog talasa više nego dugovalno svjetlo. Intenzitet Rayleighovog raspršenja, uzrokovan fluktuacijama u broju molekula vazdušnih gasova u zapreminama srazmernim talasnim dužinama svetlosti, proporcionalan je 1/λ 4, λ je talasna dužina, tj. ljubičasti deo vidljivog spektra je približno raspršen 16 puta intenzivnije od crvenog. Budući da plava svjetlost ima kraću valnu dužinu, na kraju vidljivog spektra se više raspršuje u atmosferu nego crvena svjetlost. Zbog toga područje neba izvan pravca Sunca ima plavu boju (ali ne i ljubičastu, jer je sunčev spektar neujednačen i intenzitet ljubičaste boje u njemu manji, a i zbog manje osjetljivosti oka do ljubičaste boje i veće do plave, što iritira ne samo one osjetljive na plava bojačunjići u retini, ali i osjetljivi na crvene i zelene zrake).
Tokom zalaska sunca i svitanja, svjetlost putuje tangencijalno prema površini zemlje, tako da put kojim svjetlo prolazi u atmosferi postaje mnogo duži nego tokom dana. Zbog toga se većina plave, pa čak i zelene svjetlosti raspršuje od direktne svjetlosti. sunčeva svetlost, dakle, direktna sunčeva svjetlost, kao i oblaci obasjani njime i nebo blizu horizonta, obojeni su crvenim tonovima.
Vjerovatno, s drugačijim sastavom atmosfere, na primjer, na drugim planetama, boja neba, uključujući i zalazak sunca, može biti drugačija. Na primjer, boja neba na Marsu je crvenkasto ružičasta.
Rasipanje i apsorpcija su glavni razlozi za slabljenje intenziteta svjetlosti u atmosferi. Rasipanje varira kao funkcija odnosa prečnika čestice raspršivanja i talasne dužine svetlosti. Kada je ovaj omjer manji od 1/10, dolazi do Rayleighovog raspršenja, u kojem je koeficijent raspršenja proporcionalan 1/λ 4 . Pri većim vrijednostima omjera veličine čestica raspršivanja i valne dužine, zakon raspršenja se mijenja prema jednadžbi Gustave Mie; kada je ovaj odnos veći od 10, zakoni geometrijske optike se primenjuju sa dovoljnom tačnošću za praksu.
Opštinski budžet obrazovne ustanove
"Srednja škola Kislovskaja" okrug Tomsk
Istraživanja
Tema: “Zašto je zalazak sunca crven...”
(svjetlosna disperzija)
Radovi završeni: ,
učenik 5A odeljenja
Supervizor;
nastavnik hemije
1. Uvod ………………………………………………………………………………… 3
2. Glavni dio…………………………………………………………………4
3. Šta je svjetlost………………………………………………………….. 4
Predmet studija– zalazak sunca i nebo.
Istraživačke hipoteze:
Sunce ima zrake koje boje nebo u različite boje;
Crvena boja se može dobiti u laboratorijskim uslovima.
Relevantnost moje teme je u tome što će slušaocima biti zanimljiva i korisna jer mnogi gledaju u vedro plavo nebo i dive mu se, a malo ko zna zašto je tako plavo danju, a crveno u zalasku sunca i šta to daje je njegova boja.
2. Glavni dio
Na prvi pogled ovo pitanje izgleda jednostavno, ali zapravo utiče na duboke aspekte prelamanja svjetlosti u atmosferi. Prije nego što shvatite odgovor na ovo pitanje, morate imati predstavu o tome šta je svjetlo..jpg" align="left" height="1 src=">
Šta je svjetlost?
Sunčeva svetlost je energija. Toplina sunčevih zraka, fokusirana sočivom, pretvara se u vatru. Svjetlost i toplina se reflektiraju od bijelih površina i apsorbiraju od crnih. Zbog toga je bela odeća hladnija od crne.
Kakva je priroda svjetlosti? Prva osoba koja je ozbiljno pokušala da proučava svetlost bio je Isak Njutn. Vjerovao je da se svjetlost sastoji od korpuskularnih čestica koje se ispaljuju poput metaka. Ali neke karakteristike svjetlosti ne bi se mogle objasniti ovom teorijom.
Drugi naučnik, Hajgens, predložio je drugačije objašnjenje za prirodu svetlosti. Razvio je "talasnu" teoriju svjetlosti. Vjerovao je da svjetlost formira impulse, ili valove, na isti način na koji kamen bačen u ribnjak stvara valove.
Koje stavove naučnici danas imaju o porijeklu svjetlosti? Trenutno se vjeruje da svjetlosni talasi imaju karakteristike i čestice i talasi u isto vreme. Sprovode se eksperimenti kako bi se potvrdile obje teorije.
Svjetlost se sastoji od fotona, bestežinskih čestica bez mase koje putuju brzinom od oko 300.000 km/s i imaju svojstva valova. Talasna frekvencija svjetlosti određuje njegovu boju. Osim toga, što je viša frekvencija oscilacija, to je kraća talasna dužina. Svaka boja ima svoju frekvenciju vibracije i valnu dužinu. Bijela sunčeva svjetlost sastoji se od mnogih boja koje se mogu vidjeti kada se prelama kroz staklenu prizmu.
1. Prizma razlaže svjetlost.
2. Bijelo svjetlo je složeno.
Ako pažljivo pogledate prolazak svjetlosti kroz trouglastu prizmu, možete vidjeti da razgradnja bijele svjetlosti počinje čim svjetlost pređe iz zraka u staklo. Umjesto stakla, možete koristiti druge materijale koji su providni za svjetlost.
Izvanredno je da je ovaj eksperiment preživio stoljeće, a njegova metodologija se i dalje koristi u laboratorijama bez značajnijih promjena.
dispersio (lat.) – raspršivanje, disperzija - disperzija
I. Newtonovi eksperimenti o disperziji.
I. Newton je prvi proučavao fenomen disperzije svjetlosti i smatra se jednim od njegovih najvažnijih naučnih dostignuća. Nije uzalud na njegovom nadgrobnom spomeniku, podignutom 1731. godine i ukrašenom likovima mladića koji u rukama drže ambleme njegovih najvažnijih otkrića, jedna figura drži prizmu, a natpis na spomeniku sadrži riječi: “ Istraživao je razliku u svjetlosnim zracima i pojavljivanju razna svojstva, za šta niko ranije nije sumnjao.” Posljednja izjava nije sasvim tačna. Disperzija je bila poznata ranije, ali nije detaljno proučavana. Dok je poboljšavao teleskope, Newton je primijetio da je slika koju proizvodi sočivo obojena na rubovima. Ispitujući ivice obojene lomom, Newton je došao do svojih otkrića u oblasti optike.
Vidljivi spektar
Kada se bijeli snop razloži u prizmu, formira se spektar u kojem se zračenje različitih valnih dužina lomi pod različitim uglovima. Boje uključene u spektar, odnosno one boje koje se mogu proizvesti svjetlosnim valovima jedne valne dužine (ili vrlo uskog raspona), nazivaju se spektralnim bojama. Glavne spektralne boje (koje imaju svoja imena), kao i karakteristike emisije ovih boja, prikazane su u tabeli:
Svaka „boja“ u spektru mora biti usklađena sa svetlosnim talasom određene dužine
Najjednostavnija ideja o spektru može se dobiti gledanjem duge. Bijela svjetlost, prelomljena u kapljicama vode, formira dugu, jer se sastoji od mnogo zraka svih boja, a prelamaju se različito: crvene su najslabije, plave i ljubičaste najjače. Astronomi proučavaju spektre Sunca, zvijezda, planeta i kometa, budući da se iz spektra može mnogo naučiti.
Azot" href="/text/category/azot/" rel="bookmark">azot. Crvena i plava svjetlost različito interaguju sa kisikom. Pošto valna dužina plave boje približno odgovara veličini atoma kisika i zbog toga plava svjetlost se kisikom raspršuje u različitim smjerovima, dok crvena svjetlost lako prolazi kroz atmosferski sloj.U stvari, ljubičasta svjetlost se još više raspršuje u atmosferi, ali je ljudsko oko manje osjetljivo na nju nego na plavu svjetlost.Rezultat je da oko čoveka sa svih strana zahvata plava svetlost raspršena kiseonikom, zbog čega nam nebo izgleda plavo.
Bez atmosfere na Zemlji, Sunce bi nam izgledalo kao sjajna bijela zvijezda, a nebo bi bilo crno.
0 " style="border-collapse:collapse;border:none">
Neobične pojave
https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="Aurora" align="left" width="140" height="217 src=">!} Auroras Od davnina ljudi su se divili veličanstvenoj slici aurora i pitali se o njihovom porijeklu. Jedno od najranijih spominjanja aurore nalazi se kod Aristotela. U njegovoj „Meteorologiji“, napisanoj pre 2300 godina, možete pročitati: „Ponekad se u vedrim noćima na nebu primećuju mnoge pojave – praznine, praznine, krvavocrvena boja...
Izgleda kao da gori vatra."
Zašto se jasan snop talasa noću?
Kakav se tanki plamen širi nebeskim svodom?
Kao munja bez pretećih oblaka
Težnja od zemlje do zenita?
Kako je moguće da je to smrznuta lopta
Da li je bilo požara usred zime?
Šta je aurora? Kako nastaje?
Odgovori. Aurora je luminiscentni sjaj koji je rezultat interakcije nabijenih čestica (elektrona i protona) koje lete sa Sunca s atomima i molekulima Zemljine atmosfere. Pojava ovih nabijenih čestica u određenim dijelovima atmosfere i na određenim visinama rezultat je interakcije Sunčevog vjetra sa magnetsko polje Zemlja.
Aerosol" href="/text/category/ayerozolmz/" rel="bookmark">aerosol raspršivanje prašine i vlage, oni su glavni uzrok razgradnje solarne boje (disperzije). Na zenitnoj poziciji, incidencija sunčeva zraka na aerosolne komponente zraka se javlja gotovo pod pravim uglom, njihov sloj između očiju posmatrača i sunca je beznačajan.Što se sunce spušta prema horizontu, debljina sloja se više povećava atmosferski vazduh i količinu suspenzije aerosola u njemu. Sunčeve zrake, u odnosu na posmatrača, menjaju upadni ugao na suspendovane čestice, a zatim se opaža disperzija sunčeve svetlosti. Dakle, kao što je već spomenuto, sunčeva svjetlost se sastoji od sedam osnovnih boja. Svaka boja, poput elektromagnetnog talasa, ima svoju dužinu i sposobnost da se rasprši u atmosferi. Primarne boje spektra su raspoređene u skali, od crvene do ljubičaste. Crvena boja ima najmanju sposobnost raspršivanja (a samim tim i apsorpcije) u atmosferi. Sa fenomenom disperzije, sve boje koje slijede crvenu na ljestvici se raspršuju od strane komponenti suspenzije aerosola i upijaju u njih. Posmatrač vidi samo crvenu boju. To znači da što je deblji sloj atmosferskog vazduha, što je veća gustina suspendovane materije, to će se više zraka spektra raspršiti i apsorbovati. Poznati prirodni fenomen: nakon snažne erupcije vulkana Krakatoa 1883. godine, nekoliko godina na različitim mjestima na planeti opaženi su neobično sjajni, crveni zalasci sunca. To se objašnjava snažnim oslobađanjem vulkanske prašine u atmosferu tokom erupcije.
Mislim da se moje istraživanje ovdje neće završiti. I dalje imam pitanja. Želim znati:
Šta se dešava kada svetlosni zraci prođu razne tečnosti, rješenja;
Kako se svetlost reflektuje i apsorbuje.
Završivši ovaj posao, uvjerio sam se koliko nevjerovatnog i korisnog za praktične aktivnosti može sadržavati fenomen prelamanja svjetlosti. To mi je omogućilo da shvatim zašto je zalazak sunca crven.
Književnost
1. , Fizika. hemija. 5-6 razreda Udžbenik. M.: Drfa, 2009, str.106
2. Fenomen damast čelika u prirodi. M.: Obrazovanje, 1974, 143 str.
3. "Ko pravi dugu?" – Kvant 1988, broj 6, str.
4. Newton I. Predavanja iz optike. Tarasov u prirodi. – M.: Obrazovanje, 1988
Internet resursi:
1. http://potomy. ru/ Zašto je nebo plavo?
2. http://www. voprosy-kak-i-pochemu. ru Zašto je nebo plavo?
3. http://expirience. ru/category/education/
HIPOTEZA: Plan rada: Proučiti šta je svjetlost; Istražiti promjenu boje prozirnog medija u zavisnosti od upadnog ugla svjetlosnih zraka; Dajte naučno objašnjenje za uočeni fenomen.Promene boje neba povezane su sa uglom svetlosnih zraka koji ulaze u Zemljinu atmosferu.
Teoretski dio Svi su vidjeli kako rubovi kristala i male kapljice rose svjetlucaju svim duginim bojama. Šta se dešava? Na kraju krajeva, zraci bijele sunčeve svjetlosti padaju na prozirna, bezbojna tijela. Ovi fenomeni su poznati ljudima od davnina. Za dugo vremena Vjerovalo se da je bijela svjetlost najjednostavnija, a boje koje se stvaraju posebna su svojstva određenih tijela.
1865 James Maxwell. Stvorio teoriju elektromagnetnih talasa. Svetlost je elektromagnetski talas. Heinrich Hertz je otkrio metodu za stvaranje i distribuciju elektromagnetnih valova.
Svetlost jeste elektromagnetnih talasa, koji predstavlja skup talasa različitih dužina. Sa našom vizijom, mi percipiramo mali interval EMW dužina kao svjetlost. Zajedno, ovi talasi nam daju belu svetlost. A ako odaberemo neki dio valova iz ovog intervala, onda ih percipiramo kao svjetlost koja ima neku vrstu boje. Ukupno ima sedam osnovnih boja.
Postupak eksperimenta: Napunite posudu (akvarij) vodom; Dodajte malo mlijeka u vodu (ovo su čestice prašine) Usmjerite svjetlo iz svjetiljke na vrh vode; Ovo je boja neba u podne. Mijenjamo ugao upada svjetlosti na vodu od 0 do 90. Posmatrajte promjenu boje.
Zaključak: Promjena boje neba zavisi od ugla pod kojim svjetlosni zraci ulaze u Zemljinu atmosferu. Boja neba se tokom dana menja od plave do crvene. A kada svjetlost ne uđe u atmosferu, tada na određenom mjestu na Zemlji pada noć. Noću, kada je vreme povoljno, do nas stiže svetlost udaljenih zvezda i Mesec sija reflektovanom svetlošću.
