От красного до фиолетового, которые являются главными цветами спектра. Цвет, видимый глазом, объясняется длиной световой волны. Соответственно, красный цвет дает самую длинную световую волну , а фиолетовый – самую короткую.
Во время заката человек может наблюдать диск солнца , быстро приближающийся к линии горизонта. При этом солнечный свет проходит через все большую толщу атмосферного воздуха . Чем больше длина световой волны, тем меньше она подвержена поглощению атмосферным слоем и присутствующими в нем аэрозольными взвесями. Что пояснить этот феномен, нужно рассмотреть физические свойства синего и красного цветов, привычных оттенков неба.
На рассвете, когда Солнце находится в нижней части неба, свет, который мы видим, достигает нас через толстый слой атмосферы, водяной пар и пыль, который помогает поглощать и распространять голубоватый свет. Это позволяет большему желтому, оранжевому и красному свету достигать наших глаз на рассвете.
На рассвете небо яснее, с гораздо меньшим загрязнением, поэтому Солнце имеет более определенную форму. Это практически идеальный круг, окруженный глубокими оранжевыми и красноватыми тонами, которые усиливаются в глазах человека. На рассвете наши глаза - все еще в «ночном режиме» - работают в соответствии с количеством света, которое они получают, так что любое минимальное изменение цвета становится очень значительным.
Когда солнце находится в зените, наблюдатель может сказать, что небо голубое . Это связано с различиями в оптических свойствах синего и красного цветов, а именно способностей к рассеиванию и поглощению. Синий цвет поглощается сильнее красного, однако его способность к рассеиванию гораздо выше (в четыре раза) аналогичной способности красного цвета . Отношение длины волны к интенсивности света – доказанная физическая закономерность, имеющая название «рэлеевский закон синего неба».
В результате восход солнца становится впечатляющим визуальным зрелищем. Цвета на восходе солнца сосредоточены непосредственно вокруг Солнца. И когда Солнце устанавливает, загрязнение атмосферы создает более приглушенную, но более обширную полосу цвета вокруг неба.
Солнце утром выглядит огромным, особенно по сравнению с солнцем в полдень. Солнце остается около 150 миллионов километров от Земли, но его положение на горизонте намного ниже. Мы бессознательно сравниваем их размеры с объектами, которые мы видим ежедневно на горизонте, такими как деревья и здания, и поэтому размер Солнца кажется намного большим, хотя он очень далек от нас.
Когда солнце находится высоко, слой атмосферы и взвесей, отделяющий небо от глаз наблюдателя, относительно небольшой, короткая волна синего цвета не поглощается полностью, а высокая способность к рассеиванию «заглушает» остальные цвета. Поэтому днем небо кажется голубым.
Наука до сих пор может объяснить, почему Солнце исчезает и появляется каждый день, но это было огромной проблемой для наших предков. Неолит наблюдал движения Солнца, солнечные циклы и времена года, чтобы попытаться выяснить, какое лучшее время для посадки семян и охотиться на некоторых мигрирующих животных, таких как лосось или некоторые птицы.
Солнце было основополагающим для их выживания и позволяло им измерять время. Наши предки обозначили положение зимнего и летнего солнцестояний за несколько тысяч лет до того, как был изобретен первый календарь. Они вложили большие усилия в проектирование, строительство и согласование своих самых престижных памятников на Солнце, часто с удивительной точностью.
Когда наступает время заката, солнце начинает стремительно опускаться к линии истинного горизонта, и слой атмосферы резко увеличивается. По прошествии определенного времени слой становится настолько плотным, что синий цвет практически полностью поглощается, а красный цвет благодаря высокой устойчивости к поглощению выходит на первый план.
Солнце жизненно важно для жизни на Земле. Без его света Луна будет уничтожена, и, поскольку фотосинтез невозможен, животные и растения умрут. Наша атмосфера и верхний слой океанов замерзнут. Но, кроме того, если Земля прекратила вращаться вокруг Солнца, ее масса подтолкнула бы все другие планеты нашей Солнечной системы, и мы будем летать в космосе, пока не найдем новую планетарную систему.
Физические явления в атмосфере
Солнце - наш источник энергии и жизни. И стоит наслаждаться своими лучами света, которые появляются на горизонте каждое утро - хотя для этого мы должны встать с постели раньше обычного. Проходя через лучи, исходящие от Солнца, стеклянная призма, подобная крыше дома, рассеивается или отвлекается из-за явления преломления, разлагающегося в цветах, составляющих радугу, от фиолетового до красного проходя через синий, зеленый и желтый.
Таким образом, на закате небо и само светило видится человеческому глазу в различных оттенках красного, от оранжевого до ярко-алого. Следует отметить, что на восходе солнца наблюдается то же самое и по тем же причинам.
Приятно смотреть в ослепительно голубое небо или наслаждаться багровым закатом. Многие люди с удовольствием любуются красотами окружающего мира, но далеко не все понимают природу того, что они наблюдают. В частности, им трудно дать ответ на вопрос, почему небо голубое, а закат красный.
Другое явление, которое может возникать при солнечном свете, будучи образованным электромагнитными волнами, называется дифракцией и состоит из суперпозиции волн, когерентных друг с другом, чередующихся дисков или коронок света с другими в тени. Эти два простых явления являются виновниками различных атмосферных хроматических явлений.
Земная атмосфера образована бесконечностью небольших капель воды, которые вызывают то же явление преломления в свете Солнца, что призмы стекла. Фиолетовые и синие лучи - это те, которые страдают наибольшей дисперсией относительно белого луча, исходящего от Солнца, в то время как красные и желтые лучи - это те, которые едва ли переносят эту дисперсию. Поэтому цвет, с которым мы видим Солнце, желтого цвета, не отклоняясь от его направления, в то время как остальная часть неба голубая, чтобы быть рассеянным светом, который достиг наших глаз, раздутых в бесконечности капель воды.
Солнце излучает чистый белый свет. Вроде бы и небо должно быть белым, но оно видится ярко-голубым. Почему так происходит?
Ученые несколько столетий не могли объяснить голубой цвет неба. Из школьного курса физики все знают , что белый свет с помощью призмы можно разложить на составляющие его цвета. Для их запоминания существует даже простая фраза: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Начальные буквы слов этой фразы позволяют запомнить порядок цветов в спектре : красный, оранжевый , желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
Использование желтых противотуманных фар обусловлено тем, что диффузия этого цвета меньше. Причина, по которой цвет не фиолетового цвета обусловлен двумя основными причинами: потому что солнечный свет содержит больше синего света, чем фиолетовый, и потому, что человеческий глаз более чувствителен к голубому свету, чем фиолетовый. В свою очередь, цвет солнца желто-красноватый, а не белый, потому что, если белый свет от Солнца, который является суммой всех цветов, удаляется синим цветом, вы получаете желто-красноватый свет.
В сумерках путь, который солнечный свет проходит через атмосферу, чтобы достичь нас, длиннее, поэтому последующие отскоки между маленькими капельками воды и взвешенными пылевыми частицами больше и делают вероятность того, что свет заканчивается почти полностью распространяется, даже желтая часть увеличивается. Только красные лучи, которые отклоняются наименее, следуют почти прямолинейному пути.
Ученые предположили, что голубой цвет неба вызван тем, что голубая составляющая солнечного спектра лучше всего достигает поверхности Земли, тогда как другие цвета поглощаются озоном или рассеянной в атмосфере пылью. Объяснения были достаточно интересные, но они не подтвердились опытами и расчетами.
Попытки объяснить голубой цвет неба не прекращались, и в 1899 году лорд Рэлей выдвинул теорию, наконец-то давшую ответ на этот вопрос. Выяснилось, что голубой цвет неба вызван свойствами молекул воздуха. Какое-то количество идущих от Солнца лучей без помех достигает поверхности Земли, но основная их часть поглощается молекулами воздуха. Поглощая фотоны, молекулы воздуха заряжаются (возбуждаются) и уже сами испускают фотоны. Но эти фотоны имеют другую длину волны, при этом среди них преобладают фотоны, дающие голубой цвет. Именно поэтому небо выглядит голубым: чем более солнечный стоит день и чем меньше облачности, тем более насыщенным становится этот голубой цвет неба.
Следовательно, цвет красный или даже розовый закат, который обычно совпадает с ясными днями более высоких атмосферных давлений. На рассвете этот эффект не столь выражен, поскольку в атмосфере наблюдается более низкая концентрация пыли, поскольку она осаждается на земле ночью из-за более высокой влажности из-за более низкой температуры.
Почему днем небо голубое?
Если свет соответствует распределению больших частиц, часть света рассеивается и может меняться по цвету. Самый простой пример - в облаках, где бесцветные капли воды, рассеивают свет во всех направлениях, но не изменяют их цвет, поэтому они выглядят белыми. Когда эта диффузия действует массивным образом, а частицы, вызывающие диффузию, бесцветны, результатом является ослабление белого света в сторону все более темных серо. Вот почему в очень пасмурные дни, когда облака очень толстые, небо кажется более или менее серым, а иногда и почти черным.
Но если небо голубое, то почему во время заката оно окрашивается в багровые тона? Причина этого очень проста. Красная составная часть солнечного спектра гораздо хуже поглощается молекулами воздуха, чем остальные цвета. Днем солнечные лучи входят в атмосферу Земли под углом, напрямую зависящим от широты , на которой находится наблюдатель. На экваторе этот угол будет близок к прямому, ближе к полюсам он будет уменьшаться. По мере движения Солнца, слой воздуха, который надо пройти световым лучам, до того как достигнуть глаза наблюдателя, увеличивается – ведь Солнце уже не над головой, а клонится к горизонту. Толстый слой воздуха поглощает основную часть лучей солнечного спектра, но красные лучи достигают наблюдателя почти без потерь. Именно поэтому закат выглядит красным.
Радужная или дождевая арка является следствием рассеяния солнечного света, когда оно преломляется и отражается внутри сферических капель воды, изменяясь в три раза по направлению и должно иметь сферическую форму, поэтому По ветру дождь не должен изменяться. Красный цвет является наименее преломленным и, следовательно, находится снаружи арки, в то время как фиолетовый - это тот, который делает наименее и, следовательно, находится на противоположном конце.
Лучи Солнца, связанные с образованием радуги, имеют определенность, они оставляют дождевые капли под углом приблизительно 138 градусов относительно направления, которое они вели, прежде чем войти в них. Это «угол радуги», открытый Рене Декарт в год. Это позволяет нам видеть радугу, которую мы обычно находим точно между Солнцем и дождем.
Закаты и рассветы неповторимы и уникальны (в особенности в наших широтах и нашем климате) благодаря кочующему в течение года по небесному своду солнцу, сменяющим друг друга циклонам и антициклонам, холодным и теплым фронтам, бесконечному разнообразию облачных форм. Но на цвет заката влияют и другие причины, в том числе сам человек.
Солнечный свет появляется из многих дождевых капель одновременно. Комбинированный эффект - это мозаика небольших вспышек света, рассеянных многими каплями дождя, распределенных как дуга в небе. Поэтому мы можем сказать, что каждый из нас видит нашу собственную радугу в соответствии с положением, в котором мы находимся.
Различные размеры и формы капель влияют на интенсивность цветов радуги. Маленькие капли создают бледную радугу цветов с пастельными оттенками; Большие капли производят очень яркие цвета. Кроме того, большие капли измельчаются сопротивлением воздуха по мере их падения. Это искажение заставляет «конец» радуги иметь более интенсивные цвета, чем гребень. Иногда можно увидеть также то, что известно как вторичная радуга, которая слабее и имеет перевернутые цвета. Первичная радуга, которую мы просто называем «радугой», всегда является внутренней дугой вторичной радуги.
Путь лучей во время заката и рассвета гораздо длиннее, чем днем. До того, как солнечный свет доходит до наших глаз, более короткие волны рассеиваются. Достигают зрение желтый, оранжевый, красный. Поэтому мы видим закаты в этой гамме. Тем не менее, закаты бывают разных оттенков.
Яркий желто-оранжевый закат можно увидеть лишь когда атмосфера достаточно чиста. К примеру, после недавнего дождя.
Эта вторая дуга существует, потому что определенные лучи света снова отражаются внутри капли и затем рассеиваются под углом приблизительно 130 градусов. Часто в наши дни мы наблюдаем восход солнца или закат, и мы всегда ослеплены его красивым и прекрасным красноватым оттенком. Но из этого события наше любопытство всегда заканчивается пробуждением. Некоторые люди могут спросить себя: «Почему Солнце, когда оно высоко в небе, кажется желтым, и когда оно начинает устанавливаться, оно приобретает красноватую форму?» Эти вопросы, которые люди задают себе, очень распространены и имеют более простое объяснение, чем они могут себе представить.
В случае, если в атмосфере много частиц, больших, чем молекулы воздуха, закат приобретает оранжево-красный цвет. Такой закат мы видим гораздо чаще, так как живем в загрязненной нами же среде.
Когда же воздух перегружен сторонними частицами, закат становится красным. Неужели, чтобы увидеть огненное чудо в небе, нужно дышать пылю?
Серое небо непогоды
Когда наша прекрасная звезда находится на самой высокой точке неба, ее лучи света входят в вертикаль и делают более короткий путь в нашей атмосфере, прежде чем достигнуть наших глаз. Отсюда Солнце принимает свою общую желтоватую форму, поскольку во время спуска светящихся лучей атомы азота азота, расположенные в верхних слоях земной атмосферы, рассеивают фиолетовый, индиго, зеленый свет и особенно синий свет спектра Единственные цвета, которые не рассеиваются, - это желтый, оранжевый и красный, но поскольку желтый цвет является самым энергичным среди трех приведенных, это тот, который наиболее легко сенсибилизирует наши глаза, делая перед нашим видением и Восприятие Солнца кажется желтым.
Не всегда. Ряд явлений, часть из которых совершенно безобидны, также сопровождают алую зарю. К примеру, над морем взвешенные частицы соли и водяного пара могут создавать закат ярко-красного света, наблюдаемого с берега. В то же время, кровавый закат невероятной красоты возникает после извержений вулканов. Огромное количество пыли и пепла врывается в атмосферу, разносится ветром, огибая планету, и создает красивые виды по утрам и вечерам в течение нескольких месяцев.
Неповторимые румяные закаты наблюдались во многих частях северного полушария после извержения мексиканского вулкана Эль Chichуn в 1982 году и вулкана Пинатубо в 1991 году.
С того момента, как солнце начинает приближаться к горизонту, будь то восток и запад, лучи солнечного света, как правило, движутся на гораздо большее расстояние, на этот раз, проходя по горизонтали всю атмосферу, чтобы добраться до нас. Но только в этом отрывке световые лучи проникают в нижние слои земной атмосферы, и в этом месте есть загрязнение, такое как: частицы дыма и частицы пыли. Эти элементы, помимо рассеяния фиолетового, индиго, зеленого и синего света, также могут рассеивать желтый и оранжевый свет солнца, но единственный цвет спектра, который эти частицы не могут рассеять, - это просто красный свет.
Иногда атмосфера может быть настолько наполнена пылью, дымом, и другими загрязняющими веществами, что даже красный свет не в состоянии пробиться сквозь грязный воздух. Солнце исчезает еще до достижения им горизонта - жуткий эффект!
Делитесь самыми красивыми закатами, которые вы видели!
Красный свет является единственным, который может пересекать земную атмосферу, не будучи рассеянным газообразным азотом, а также частицами пыли и газообразного загрязнения, что в конечном итоге превращает нашего звездного короля в красивую и красивую красноватую форму. Вот почему солнце красное на горизонте и желтое у зенита.
О типе «Закат»
В конце всего, это наша собственная атмосфера и газы, частицы пыли и загрязнения, содержащиеся в ней, которые отвечают за изменение цвета нашей звезды. На самом деле, если бы на Земле не было атмосферы, у Солнца был бы свой первоначальный цвет, который не был бы желтого цвета, а скорее его цвет Белый.
О других явлениях погоды читайте в заметках моего блога:
и еще раз
Похожие статьи
