Pozrite sa, prečo je obloha modrá a západ slnka červená

Obloha je modrá za slnečného dňa, ale pri východe a západe slnka je červená alebo oranžová. Rôzne farby sú spôsobené rozptylom svetla atmosféra Zeme. Tu je a jednoduchý experiment ako to funguje:

Na to potrebujete iba niekoľko jednoduchých materiálov počasie:

• voda
• mlieko
• Priehľadná nádoba s plochými rovnobežnými stranami
• Svietidlo alebo svetlo mobilného telefónu

Pre tento experiment funguje malé obdĺžnikové akvárium. Vyskúšajte 2-1 / 2-galónový alebo 5-galónový tank. Funguje akýkoľvek iný štvorcový alebo obdĺžnikový číry sklo alebo plastová nádoba.

1. Naplňte nádobu asi 3/4 vodou. Zapnite baterku a držte ju rovno oproti boku nádoby. Pravdepodobne nebudete môcť vidieť lúč baterky, aj keď môžete vidieť žiarivé iskry, kde svetlo narazí na prach, vzduchové bubliny alebo iné malé častice vo vode. Je to podobné ako slnečné svetlo prechádza vesmírom.
2. Pridajte asi 1/4 šálky mlieka (pre 2-1 / 2 galónovú nádobu - zvýšte množstvo mlieka pre väčšiu nádobu). Mlieko vmiešajte do nádoby, aby sa zmiešalo s vodou. Ak teraz svieti baterka proti strane nádrže, môžete vidieť lúč svetla vo vode. Častice z mlieka rozptyľujú svetlo. Skontrolujte nádobu zo všetkých strán. Všimnite si, že keď sa pozriete na nádobu zboku, lúč svetla baterky vyzerá mierne modro, zatiaľ čo koniec baterky sa zdá byť mierne žltý.
   instagram viewer
3. Miešajte viac vody do vody. Keď zvyšujete počet častíc vo vode, svetlo z baterky je silnejšie rozptýlené. Lúč sa javí ešte modrejší, zatiaľ čo dráha lúča, ktorá je najviac vzdialená od baterky, prechádza zo žltej do oranžovej. Ak sa pozriete na baterku z celej nádrže, vyzerá to, že je skôr oranžová alebo červená než biela. Zdá sa, že lúč sa tiež šíri, keď prechádza cez nádobu. Modrý koniec, kde sú nejaké častice rozptyľujúce svetlo, je za jasného dňa ako obloha. Oranžový koniec je ako obloha blízko východu alebo západu slnka.

Svetlo cestuje v priamke, kým nenarazí na častice, ktoré vychýliť alebo rozptýliť. V čistom vzduchu alebo vode nevidíte lúč svetla a putuje po priamej ceste. Ak sú vo vzduchu alebo vo vode častice, napríklad prach, popol, ľadalebo vodné kvapky, svetlo je rozptýlené okrajmi častíc.

Mlieko je koloid, ktorý obsahuje malé častice tuku a bielkovín. Pri zmiešaní s vodou častice rozptyľujú svetlo rovnako ako prach rozptyľujúci svetlo v atmosfére. Svetlo je rozptýlené odlišne v závislosti od jeho farby alebo vlnovej dĺžky. Modré svetlo je rozptýlené najviac, zatiaľ čo oranžové a červené svetlo je rozptýlené najmenej. Pozerať sa na dennú oblohu je ako pozerať sa na lúč baterky zo strany - vidíte rozptýlené modré svetlo. Pozerať na východ a západ slnka je ako pozerať sa priamo do lúča baterky - vidíte svetlo, ktoré nie je rozptýlené, ktoré je oranžové a červené.

Čo odlišuje východ a západ slnka od dennej oblohy? Je to množstvo atmosféra slnečné svetlo musí prejsť skôr, ako sa dostane do vašich očí. Ak si predstavujete atmosféru ako povlak pokrývajúci Zem, slnečné svetlo v poludnie prechádza najtenšou časťou povlaku (ktorý má najmenší počet častíc). Slnko pri východe a západe slnka musí smerovať do toho istého bodu cez oveľa viac „náteru“, čo znamená, že existuje oveľa viac častíc, ktoré môžu rozptyľovať svetlo.

Zatiaľ čo v zemskej atmosfére sa vyskytuje viacero druhov rozptylu, Rayleighov rozptyl je primárne zodpovedný za modrú dennú oblohu a načervenalý odtieň vychádzajúceho a zapadajúceho slnka. Do hry vstupuje aj Tyndallov efekt, nie je to však príčina modrej oblohy, pretože molekuly vo vzduchu sú menšie ako vlnové dĺžky viditeľného svetla.

• Smith, Glenn S. (2005). "Ľudské farebné videnie a nenasýtená modrá farba dennej oblohy". American Journal of Physics. 73 (7): 590–97. doi:10.1119/1.1858479
• Young, Andrew T. (1981). „Rayleighov rozptyl“. Aplikovaná optika. 20 (4): 533–5. doi:10,1364 / AO.20.000533