Teksten til verket er plassert uten bilder og formler.
Full versjon arbeid er tilgjengelig i fanen "Arbeidsfiler" i PDF-format

1. Introduksjon.

Når jeg lekte på gaten, trakk jeg en gang oppmerksomhet til himmelen, det var ekstraordinært: bunnløs, endeløs og blå, blå! Og bare skyene dekket litt over denne blåfargen. Jeg lurte på hvorfor himmelen er blå? Jeg husket umiddelbart sangen til reven Alice fra eventyret om Pinocchio "For en blå himmel ...!" og en geografileksjon, der vi studerte emnet "Vær", beskrev himmelens tilstand, og sa også at det blå farge. Så hvorfor er himmelen blå? Da jeg kom hjem, stilte jeg mamma dette spørsmålet. Hun fortalte meg at når folk gråter, ber de himmelen om hjelp. Himmelen tar bort tårene deres, så den blir blå som en innsjø. Men min mors historie tilfredsstilte ikke spørsmålet mitt. Jeg bestemte meg for å spørre klassekameratene og lærerne mine om de vet hvorfor himmelen er blå? 24 elever og 17 lærere deltok i undersøkelsen. Etter bearbeiding av spørreskjemaene ble følgende resultater oppnådd:

På skolen, i en geografitime, stilte jeg læreren dette spørsmålet. Hun svarte meg at fargen på himmelen lett kan forklares i form av fysikk. Dette fenomenet kalles spredning. Fra Wikipedia lærte jeg at spredning er prosessen med å dekomponere lys til et spektrum. Geografilærer Larisa Borisovna foreslo at jeg skulle observere dette fenomenet empirisk. Og vi dro til fysikkrommet. Vasily Alexandrovich, en lærer i fysikk, gikk villig med på å hjelpe oss med dette. Ved hjelp av spesialutstyr kunne jeg spore hvordan spredningsprosessen skjer i naturen.

For å finne svaret på spørsmålet hvorfor himmelen er blå, bestemte vi oss for å gjennomføre en studie. Slik ble ideen til prosjektet født. Sammen med veilederen min bestemte vi emnet, formålet og målene for studien, la frem en hypotese, bestemte forskningsmetodene og mekanismene for å implementere ideen vår.

Hypotese: solen sender lys til jorden og oftest, når vi ser på den, virker den for oss blendende hvit. Betyr det at himmelen skal være hvit? Men himmelen er faktisk blå. I løpet av studien vil vi finne forklaringer på disse motsetningene.

Mål: finn svaret på spørsmålet hvorfor himmelen er blå og finn ut hva som bestemmer fargen.

Oppgaver: 1. Gjør deg kjent med teoretisk materiale om dette emnet

2. Eksperimentelt studere fenomenet lysspredning

3. Observer fargen på himmelen i annen tid dager og i forskjellig vær

Studieobjekt: himmel

Punkt: lys og farge på himmelen

Forskningsmetoder: analyse, eksperiment, observasjon

Stadier av arbeidet:

1. Teoretisk

2. Praktisk

3. Endelig: konklusjoner om forskningstemaet

Den praktiske betydningen av arbeidet: forskningsmateriell kan brukes i timene i geografi og fysikk som en læringsmodul.

2. Hoveddelen.

2.1. Teoretiske aspekter Problemer. Fenomen blå himmel når det gjelder fysikk

Hvorfor er himmelen blå - det er veldig vanskelig å finne svaret på et så enkelt spørsmål. Først, la oss definere konseptet. Himmelen er rommet over jorden eller overflaten til en hvilken som helst annen astronomisk objekt. Generelt kalles himmelen vanligvis panoramaet som åpnes når det sees fra jordoverflaten (eller et annet astronomisk objekt) i retning av verdensrommet.

Mange forskere tråkket hjernen på jakt etter et svar. Leonardo da Vinci, som så peisen i peisen, skrev: "Lys over mørke blir blått." Men i dag er det kjent at sammensmeltingen av hvitt og svart gir grått.

Ris. 1. Hypotese om Leonardo da Vinci

Isaac Newton forklarte nesten fargen på himmelen, men for dette måtte han innrømme at vanndråpene i atmosfæren har tynne vegger som såpebobler. Men det viste seg at disse dråpene er kuler, noe som betyr at de ikke har en veggtykkelse. Så Newtons boble sprakk!

Ris. 2. Newtons hypotese

Den beste løsningen på problemet for rundt 100 år siden ble foreslått av den engelske fysikeren Lord John Rayleigh. Men la oss starte fra begynnelsen. Solen stråler blendende hvitt lys, så fargen på himmelen skal være den samme, men den er fortsatt blå. Hva skjer med hvitt lys i atmosfæren? Den, som passerer gjennom atmosfæren, som gjennom et prisme, brytes opp i syv farger. Du kjenner sikkert disse linjene: hver jeger vil vite hvor fasanen sitter. Skjult i disse forslagene dyp betydning. De representerer primærfargene i det synlige lysspekteret.

Ris. 3. Spektrum av hvitt lys.

Den beste naturlige visningen av dette spekteret er selvfølgelig regnbuen.

Ris. 4 Synlig lysspektrum

Synlig lys er elektromagnetisk stråling som har forskjellige bølgelengder. Det er også usynlig lys, som øynene våre ikke oppfatter. Disse er ultrafiolette og infrarøde. Vi kan ikke se den fordi lengden enten er for lang eller for kort. Å se lys betyr å oppfatte fargen, men hvilken farge vi vil se avhenger av bølgelengden. De lengste synlige bølgelengdene er røde og de korteste bølgelengdene er lilla.

Lysets evne til å spre seg, det vil si å forplante seg i et medium, avhenger også av bølgelengden. rød lysbølger spre verst av alt, men blå og fiolette farger har høy evne til spredning.

Ris. 5. Lysets evne til å spre seg

Og til slutt har vi kommet nærme svaret på spørsmålet vårt, hvorfor er himmelen blå? Som nevnt ovenfor, hvit farge er en blanding av alle mulige farger. når de kolliderer med et gassmolekyl, blir hver av de syv fargekomponentene i hvitt lys spredt. I dette tilfellet blir lys med lengre bølgelengder spredt dårligere enn lys med korte bølgelengder. På grunn av dette forblir 8 ganger mer blått spektrum i luften enn rødt. Selv om lilla har den korteste bølgelengden, virker himmelen fortsatt blå på grunn av blandingen av lilla og grønne bølger. I tillegg oppfatter øynene våre blått bedre enn lilla, med samme lysstyrke av begge. Det er disse fakta som avgjør fargevalg himmel: atmosfæren er bokstavelig talt fylt med stråler av blå-blå farge.

Men himmelen er ikke alltid blå. Om dagen ser vi himmelen blå, blå, grå, om kvelden - rød (vedlegg 1). Hvorfor er solnedgangen rød? Under solnedgang nærmer solen seg horisonten, og solstrålen rettes mot jordoverflaten ikke vertikalt, som om dagen, men i en vinkel. Derfor er veien den tar gjennom atmosfæren mye Dessuten at det går over på dagtid når solen står høyt. På grunn av dette absorberes det blå-blå spekteret i atmosfæren før det når jorden, og lengre lysbølger av det røde spekteret når jordens overflate, og farger himmelen i røde og gule toner. Endringen i himmelens farge er tydelig relatert til jordens rotasjon rundt sin akse, som betyr lysinnfallsvinkelen på jorden.

2.2. Praktiske aspekter. En eksperimentell måte å løse problemet på

I fysikkklasserommet ble jeg kjent med spektrografapparatet. Vasily Alexandrovich, en lærer i fysikk, fortalte meg prinsippet om driften av denne enheten, hvoretter jeg uavhengig utførte et eksperiment kalt dispersjon. En stråle av hvitt lys som passerer gjennom et prisme brytes og vi ser en regnbue på skjermen (Vedlegg 2). Denne opplevelsen hjalp meg å forstå hvordan denne fantastiske skapelsen av naturen vises på himmelen. Ved hjelp av en spektrograf kan forskere i dag få informasjon om sammensetningen og egenskapene til ulike stoffer.

Foto 1. Demonstrasjon av spredningserfaring i

fysikk klasserom

Jeg ønsket også å få en regnbue hjemme. Geografilæreren min, Larisa Borisovna, fortalte meg hvordan jeg skulle gjøre dette. En glassbeholder med vann, et speil, en lommelykt og et hvitt ark ble en analog av spektrografen. Vi legger et speil i en beholder med vann, legger et hvitt ark bak beholderen. Vi retter lyset fra en lommelykt mot speilet slik at det reflekterte lyset faller på papiret. En regnbue dukket opp på et stykke papir igjen! (Vedlegg 3). Eksperimentet gjøres best i et mørklagt rom.

Vi har allerede sagt ovenfor at hvitt lys faktisk allerede inneholder alle regnbuens farger. Sørg for dette, og for å samle alle fargene tilbake til hvitt, kan du lage en regnbuetopp (Vedlegg 4). Hvis du snurrer den hardt, vil fargene smelte sammen og platen blir hvit.

På tross av vitenskapelig forklaring regnbueformasjonen, forblir dette fenomenet et av de mystiske optiske brillene i atmosfæren. Se og nyt!

3. Konklusjon

På jakt etter et svar på de så ofte spurte foreldrene baby spørsmål"Hvorfor er himmelen blå?" Jeg lærte mye interessant og lærerikt for meg selv. Motsetningene i vår hypotese i dag har en vitenskapelig forklaring:

Hele hemmeligheten ligger i fargen på himmelen i atmosfæren vår - i luftskall planeten jorden.

Den hvite solstrålen, som passerer gjennom atmosfæren, brytes opp i stråler med syv farger.

De røde og oransje strålene er de lengste, mens de blå er de korteste.

Blå stråler når jorden mindre enn andre, og takket være disse strålene er himmelen gjennomsyret av blått.

Himmelen er ikke alltid blå og dette er pga aksial bevegelse Jord.

Empirisk var vi i stand til å visualisere og forstå hvordan spredning skjer i naturen. På klassetime på skolen fortalte jeg klassekameratene mine hvorfor himmelen er blå. Det var også interessant å vite hvor spredningsfenomenet kan observeres i vår Hverdagen. Jeg har funnet flere praktiske bruksområder for dette unikt fenomen (Vedlegg 5). I fremtiden vil jeg gjerne studere himmelen videre. Hvor mye mer er den full av mysterier? Hvilke fenomener forekommer fortsatt i atmosfæren og hva er deres natur? Hvordan påvirker de mennesker og alle levende ting på jorden? Kanskje dette blir temaet for min fremtidige forskning.

Bibliografi

1. Wikipedia - det frie leksikonet

2. L.A. Malikov. Elektronisk manual i fysikk "Geometrisk optikk"

3. Peryshkin A.V. Fysikk. 9. klasse Lærebok. M.: Bustard, 2014, s.202-209

4.http;/www. voprosy-kak-ipochemu.ru

5. Personlig bildearkiv "Sky over Golyshmanovo"

Vedlegg 1.

"Himmelen over Golyshmanovo"(personlig bildearkiv)

Vedlegg 2

Lysspredning ved hjelp av en spektrograf

Vedlegg 3

Spredning av lys hjemme

"regnbue"

Vedlegg 4

regnbuetopp

Topp i hvile Snurretopp under rotasjon

Vedlegg 5

Spredning i en persons liv

Diamond Lights ombord på et fly

billykter

Reflekterende tegn

Men hvor mange finnes forskjellige farger Hva gjør tingene rundt oss fargede? OG vitenskapelig kunnskap Mange av disse spørsmålene kan allerede besvares. Forklar for eksempel himmelfarge.

Til å begynne med vil det være nødvendig å nevne den store Isaac Newton, som observerte nedbrytningen av den hvite solen under dens passasje gjennom glass prisme. Det han så kalles nå et fenomen spredning, og selve det flerfargede bildet - område. De resulterende fargene samsvarte nøyaktig med fargene på regnbuen. Det vil si at Newton observerte regnbuen i laboratoriet! Det var takket være eksperimentene hans på slutten av 1700-tallet at det ble slått fast at hvitt lys er en blanding av forskjellige farger. Dessuten beviste den samme Newton at hvis lyset som er dekomponert til et spektrum blandes igjen, vil det oppnås hvitt lys. På 1800-tallet ble det vist at lys forplanter seg med stor fart i 300 000 km/s elektromagnetiske bølger. Og allerede på begynnelsen av forrige århundre ble denne kunnskapen supplert med ideen om et kvantum av lys - foton. Dermed har lys en dobbel natur – både bølger og partikler. Denne foreningen ble forklaringen på mange fenomener, spesielt spekteret av termisk stråling fra oppvarmede kropper. Slik vår er.

Etter denne introduksjonen er det på tide å gå videre til emnet vårt. Den blå fargen på himmelen... Hvem har ikke beundret den minst et par ganger i livet! Men er det så lett å si at spredningen av lys i atmosfæren har skylden? Og hvorfor er ikke himmelens farge blå i lyset fullmåne? Og hvorfor er ikke den blå fargen den samme i alle deler av himmelen? Hva skjer med fargen på himmelen ved soloppgang og solnedgang? Tross alt kan det være gult, og rosa og til og med grønt. Dette er imidlertid trekk ved spredning. Derfor vil vi vurdere det mer detaljert.

Forklaringen på fargen på himmelen og dens funksjoner tilhører engelsk fysiker John William Rayleigh, som studerte spredning av lys. Det var han som påpekte at fargen på himmelen bestemmes av spredningens avhengighet av lysets frekvens. Strålingen fra solen, som faller inn i, samhandler med molekylene til gassene som utgjør luften. Og siden energien til et lyskvante - et foton øker med en reduksjon i bølgelengden til en lysbølge, da sterk innvirkning på gassmolekyler, mer presist, på elektroner i disse molekylene, fotoner i de blå og fiolette delene lysspekter. Kommer inn tvungne vibrasjoner, gir elektronene tilbake i form av et foton av stråling energien tatt fra lysbølgen. Bare disse sekundære fotonene sendes allerede ut i alle retninger, og ikke bare i retning av det opprinnelig innfallende lyset. Dette vil være prosessen med lysspredning. I tillegg må man også ta hensyn konstant bevegelse luft, og fluktuasjonen av dens tetthet. Ellers ville vi se en svart himmel.

Og la oss nå gå tilbake til termisk stråling tlf. Energien i spekteret er ujevnt fordelt og er beskrevet på grunnlag av lovene fastsatt av den tyske fysikeren Wilhelm Wien. Spekteret til solen vår vil være like ujevnt bak fotonene til energien. Det vil si at det vil være mye færre fotoner fra den fiolette delen enn fotoner fra den blå og enda mer blå. Hvis vi også tar hensyn til synets fysiologi, nemlig øyets maksimale følsomhet for blågrønn farge, så ender vi opp med en blå eller blå himmel.

Det bør tas i betraktning at jo lengre banen til en solstråle i atmosfæren er, jo mindre ikke-samvirkende fotoner fra de blå og blå spektralområdene forblir i den. Derfor er fargen på himmelen ujevn, og morgen- eller kveldsfargene er gul-røde på grunn av lysets lange vei gjennom atmosfæren. I tillegg har støv, røyk og andre partikler i luften også stor innvirkning på spredningen av lys i atmosfæren. Om dette emnet kan man huske de berømte London-maleriene. Eller minner om katastrofen i 1883, som skjedde under utbruddet av Krakatoa-vulkanen. Asken fra utbruddet, som falt ned i atmosfæren, forårsaket solens blåaktige farge i mange land. Stillehavsregionen, samt røde daggry observert over hele jorden. Men disse effektene er allerede forklart av en annen teori - teorien om spredning av partikler som står i forhold til lysets bølgelengde. Denne teorien ble foreslått for verden av den tyske fysikeren Gustav Mie. hovedide ee - slike partikler, på grunn av deres relativt store størrelse, sprer rødt lys mer enn blått eller fiolett.

Dermed er himmelens farge ikke bare en inspirasjonskilde for poeter og kunstnere, men en konsekvens av subtile fysiske lover, som klarte å avsløre det menneskelige geni.

HYPOTESE: Arbeidsplan: Å studere hva lys er; Undersøk endringen i fargen til et gjennomsiktig medium fra innfallsvinkelen til lysstråler; Gi en vitenskapelig forklaring på det observerte fenomenet Endringer i fargen på himmelen er assosiert med vinkelen på lysstråler som kommer inn i jordens atmosfære.

Teoretisk del Alle så hvordan alle regnbuens farger glitrer, kantene på krystall, små duggdråper. Hva skjer? Tross alt faller stråler av hvitt sollys på gjennomsiktige fargeløse kropper. Disse fenomenene har vært kjent for folk i lang tid. I lang tid ble det antatt at hvitt lys er det enkleste, og fargene som lages er det spesielle egenskaper noen tlf.

1865 James Maxwell. Laget teorien om elektromagnetiske bølger. Lys er EMW-året. Heinrich Hertz oppdaget en måte å lage og distribuere EMW på.

Lys er elektromagnetiske bølger, som er en samling bølger av forskjellig lengde. Med vår visjon oppfatter vi et lite intervall med EMW-lengder som lys. Sammen gir disse bølgene oss hvitt lys. Og hvis vi velger en del av bølgene fra dette intervallet, så oppfatter vi dem som lys med en viss farge. Det er syv primærfarger totalt.

Forløpet av eksperimentet: Vi fyller beholderen (akvariet) med vann; Tilsett litt melk i vannet (dette er støvpartikler) Vi retter lyset fra lommelykten ovenfra mot vannet; Dette er fargen på himmelen ved middagstid. Endre lysinnfallsvinkelen på vannet fra 0 til 90. Observer fargeendringen.

Konklusjon: Endringen i himmelens farge avhenger av vinkelen lysstrålene kommer inn i jordens atmosfære. Fargen på himmelen endres i løpet av dagen fra blå til rød. Og når lyset ikke kommer inn i atmosfæren, faller natten på dette stedet på jorden. Om natten, når været er gunstig, når lyset fra fjerne stjerner oss og månen skinner med reflektert lys.

Vi er alle vant til at fargen på himmelen er en variabel egenskap. Tåke, skyer, tid på dagen - alt påvirker fargen på kuppelen over hodet. Den daglige endringen opptar ikke hodet til de fleste voksne, noe som ikke kan sies om barn. De lurer stadig på hvorfor himmelen er blå når det gjelder fysikk eller hva som gjør solnedgangen rød. La oss prøve å forstå disse ikke de mest enkle spørsmålene.

foranderlig

Det er verdt å starte med svaret på spørsmålet om hva himmelen faktisk er. I eldgamle verden det ble virkelig sett på som en kuppel som dekket jorden. I dag er det imidlertid knapt noen som vet at uansett hvor høyt en nysgjerrig oppdagelsesreisende reiser seg, vil han ikke kunne nå denne kuppelen. Himmelen er ikke en ting, men snarere et panorama som åpner seg når det sees fra planetens overflate, et slags utseende vevd av lys. Dessuten, hvis du observerer fra forskjellige punkter, kan det se annerledes ut. Så, fra det som har hevet seg over skyene, åpner det seg en helt annen utsikt enn fra jorden på denne tiden.

En klar himmel er blå, men så snart skyer renner inn, blir den grå, blyaktig eller off-white. Nattehimmelen er svart, noen ganger kan du se rødlige områder på den. Dette er en refleksjon av den kunstige belysningen i byen. Årsaken til alle slike endringer er lys og dets interaksjon med luft og partikler av forskjellige stoffer i det.

Fargens natur

For å svare på spørsmålet om hvorfor himmelen er blå fra et fysikksynspunkt, må du huske hvilken farge det er. Det er en bølge viss lengde. Lyset som kommer fra solen til jorden blir sett på som hvitt. Selv fra Newtons eksperimenter er det kjent hva en stråle med syv stråler er: rød, oransje, gul, grønn, blå, indigo og fiolett. Farger varierer i bølgelengde. Det rød-oransje spekteret inkluderer bølger som er de mest imponerende i denne parameteren. deler av spekteret er preget av en kort bølgelengde. Nedbrytningen av lys til et spektrum skjer når det kolliderer med molekyler av ulike stoffer, mens noen av bølgene kan absorberes, og noen kan spres.

Undersøkelse av årsaken

Mange forskere har forsøkt å forklare hvorfor himmelen er blå når det gjelder fysikk. Alle forskere har forsøkt å oppdage et fenomen eller en prosess som sprer lys i planetens atmosfære på en slik måte at bare blått når oss som et resultat. De første kandidatene til rollen som slike partikler var vann. Det ble antatt at de absorberer rødt lys og sender blått lys, og som et resultat ser vi den blå himmelen. De påfølgende beregningene viste imidlertid at mengden av ozon, iskrystaller og vanndampmolekyler som er i atmosfæren ikke er nok til å gi himmelen en blå farge.

Årsak til forurensning

På neste forskningsstadium foreslo John Tyndall at rollen til de ønskede partiklene spilles av støv. Blått lys har størst motstand mot spredning, og er derfor i stand til å passere gjennom alle lag med støv og andre suspenderte partikler. Tyndall gjennomførte et eksperiment som bekreftet hans antagelse. Han laget en modell av smog i laboratoriet og belyste den med sterkt hvitt lys. Smog fikk en blå fargetone. Forskeren kom med en utvetydig konklusjon fra studien: himmelens farge bestemmes av støvpartikler, det vil si at hvis jordens luft var ren, så lyste ikke blå himmel, men hvit himmel lyste over folks hoder.

Herrens studie

Det siste punktet på spørsmålet om hvorfor himmelen er blå (fra et fysikksynspunkt) ble satt av den engelske forskeren, Lord D. Rayleigh. Han beviste at det ikke er støv eller smog som maler rommet over hodene våre i en nyanse som er kjent for oss. Det er i selve luften. Gassmolekyler absorberer de største, og først og fremst de lengste, bølgelengdene tilsvarende rødt. Det blå forsvinner. Det er nettopp dette som i dag forklarer hvilken farge himmelen vi ser i klart vær.

De oppmerksomme vil legge merke til at, etter forskernes logikk, bør kuppelen over hodet være lilla, siden det er denne fargen som har den korteste bølgelengden i det synlige området. Dette er imidlertid ikke en feil: andelen fiolett i spekteret er mye mindre enn blått, og det menneskelige øyet er mer følsomt for sistnevnte. Faktisk er det blå vi ser et resultat av å blande blått med lilla og noen andre farger.

solnedganger og skyer

Alle vet at til forskjellige tider av døgnet kan du se annen farge himmel. Bilder av de vakreste solnedgangene over havet eller innsjøen er en flott illustrasjon på dette. Alle slags nyanser av rødt og gult kombinert med blått og mørkeblått gjør et slikt opptog uforglemmelig. Og det forklares med den samme spredningen av lys. Faktum er at under solnedgang og daggry må solstrålene overvinne en mye lengre vei gjennom atmosfæren enn på høyden av dagen. I dette tilfellet er lyset fra den blågrønne delen av spekteret spredt inn forskjellige sider og skyer nær horisonten blir rødlige.

Når skyer dekker himmelen, endres bildet fullstendig. ute av stand til å overvinne det tette laget, og mest av de når bare ikke bakken. Strålene som klarte å passere gjennom skyene møtes med vanndråper med regn og skyer, som igjen forvrenger lyset. Som et resultat av alle disse transformasjonene når hvitt lys jorden hvis skyene er små i størrelse, og grått når imponerende skyer dekker himmelen og absorberer en del av strålene for andre gang.

Andre himmel

Interessant nok på andre planeter solsystemet sett fra overflaten kan man se himmelen, veldig forskjellig fra jorden. På romobjekter fratatt atmosfæren, når solstrålene fritt overflaten. Som et resultat er himmelen her svart, uten noen fargetone overhodet. Et slikt bilde kan sees på Månen, Merkur og Pluto.

Marshimmelen har en rød-oransje fargetone. Årsaken til dette ligger i støvet, som er mettet med planetens atmosfære. Den er malt i forskjellige nyanser av rødt og oransje. Når solen stiger over horisonten, blir marshimmelen rosarød, mens den delen av den som umiddelbart omgir stjerneskiven virker blå eller til og med lilla.

Himmelen over Saturn har samme farge som på jorden. Akvamarinhimmelen strekker seg over Uranus. Årsaken ligger i metandisen som ligger i de øvre planetene.

Venus er skjult for forskeres øyne av et tett lag med skyer. Det tillater ikke strålene fra det blågrønne spekteret å nå overflaten av planeten, så himmelen her er guloransje med en grå stripe langs horisonten.

Studiet av dagrommet over hodet avslører ikke mindre underverk enn studiet av stjernehimmelen. Å forstå prosessene som skjer i skyene og bak dem hjelper til med å forstå årsaken til ting som er ganske kjent for den gjennomsnittlige personen, som imidlertid ikke alle kan forklare med en gang.

Enkel forklaring

Hva er himmelen?

Himmelen er uendelig. For enhver nasjon er himmelen et symbol på renhet, fordi det antas at Gud selv bor der. Folk som vender seg mot himmelen, ber om regn, eller omvendt etter solen. Det vil si at himmelen ikke bare er luft, himmelen er et symbol på renhet og renhet.

Himmel - det er bare luft, den vanlige luften som vi puster inn hvert sekund, det som ikke kan sees og berøres, fordi den er gjennomsiktig og vektløs. Men vi puster inn gjennomsiktig luft, hvorfor får den en så blå farge over hodet? Luft inneholder flere grunnstoffer, nitrogen, oksygen, karbondioksid, vanndamp, ulike støvpartikler som hele tiden er i bevegelse.

Fra et fysikksynspunkt

I praksis, som fysikere sier, er himmelen bare luft, farget av solens stråler. Enkelt sagt skinner solen på jorden, men for dette må solstrålene passere gjennom et enormt luftlag som bokstavelig talt omslutter jorden. Og så, ettersom solstrålen har mange farger, eller rettere sagt regnbuens syv farger. For de som ikke vet, er det verdt å huske at de syv regnbuens farger er rød, oransje, gul, grønn, blå, indigo, fiolett.

Dessuten har hver stråle alle disse fargene, og når den passerer gjennom dette luftlaget, sprayer den forskjellige farger på regnbuen i alle retninger, men den blå fargen sprer seg mest av alt, på grunn av hvilken himmelen får en blå farge. Kort beskrevet er den blå himmelen en spray som gir en stråle malt i denne fargen.

Og på månen

Det er ingen atmosfære og derfor er himmelen på Månen ikke blå, men svart. Astronauter som går i bane ser en svart-svart himmel, hvor planeter og stjerner glitrer. Selvfølgelig ser himmelen på månen veldig vakker ut, men likevel vil jeg ikke se en konstant svart himmel over hodet mitt.

Himmelen skifter farge

Himmelen er ikke alltid blå, den har en tendens til å endre farge. Alle har sikkert lagt merke til at noen ganger er det hvitaktig, noen ganger blåsvart ... Hvorfor er det det? For eksempel, om natten, når solen ikke sender ut sine stråler, ser vi himmelen ikke blå, atmosfæren virker gjennomsiktig for oss. Og gjennom den gjennomsiktige luften kan en person se planeter og stjerner. Og i løpet av dagen vil den blå fargen igjen pålitelig skjule det mystiske rommet fra nysgjerrige øyne.

Ulike hypoteser Hvorfor er himmelen blå? (hypotesene til Goethe, Newton, XVIII c., Rayleigh)

Hvilke hypoteser ble ikke fremsatt til forskjellige tider for å forklare fargen på himmelen. Leonardo da Vinci så hvordan røyken mot bakgrunnen av en mørk peis får en blåaktig farge, skrev: "... lyshet over mørket blir blått, jo vakrere, jo mer utmerket lys og mørke er." Omtrent samme synspunkt ble holdt Goethe, som ikke bare var verdensomspennende kjent poet, men også den største naturviter av sin tid. Imidlertid viste denne forklaringen av fargen på himmelen seg å være uholdbar, siden, som det ble klart senere, kan blanding av svart og hvitt bare gi gråtoner, ikke farger. Blå farge røyk fra en peis er forårsaket av en helt annen prosess.

Etter oppdagelsen av interferens, spesielt i tynne filmer, newton prøvde å bruke interferens for å forklare fargen på himmelen. For å gjøre dette måtte han innrømme at vanndråpene er i form av tynnveggede bobler, som såpebobler. Men siden vanndråpene i atmosfæren faktisk er kuler, "sprakk" denne hypotesen snart som en såpeboble.

1700-tallets forskere Mariotte, Bouguer, Euler trodde at den blå fargen på himmelen skyldtes sin egen farge bestanddeler luft. Denne forklaringen fikk til og med en viss bekreftelse senere, allerede på 1800-tallet, da det ble slått fast at flytende oksygen er blått, og flytende ozon er blått. Nærmest riktig forklaring Fargene på himmelen kom opp OB Saussure. Han mente at hvis luften var helt ren, ville himmelen være svart, men luften inneholder urenheter som reflekterer overveiende blått (spesielt vanndamp og vanndråper). I andre halvdel av XIX århundre. et vell av eksperimentelt materiale har blitt akkumulert på spredning av lys i væsker og gasser, spesielt har en av egenskapene til det spredte lyset som kommer fra himmelen, dets polarisering, blitt oppdaget. Arago var den første som oppdaget og utforsket den. Dette var i 1809. Senere polarisasjonsstudier himmelens hvelv engasjert i Babinet, Brewster og andre forskere. Spørsmålet om fargen på himmelen fanget så forskeres oppmerksomhet at de pågående eksperimentene med spredning av lys i væsker og gasser, som hadde en mye bredere betydning, ble utført fra synspunktet om "laboratoriereproduksjon av det blå fargen på himmelen." Dette er også indikert av titlene på verkene: "Simulering av den blå fargen på himmelen "Brucke eller "På den blå fargen på himmelen, polariseringen av lys av overskyet materie generelt" av Tyndall Suksessen til disse eksperimentene ledet forskernes tanker til den riktige måten-- se etter årsaken til den blå fargen på himmelen i spredning solstråler i atmosfæren.

Den første til å lage en slank, streng matematisk teori molekylær spredning av lys i atmosfæren, var den engelske vitenskapsmannen Rayleigh. Han mente at spredningen av lys ikke skjer på urenheter, slik forgjengerne trodde, men på selve luftmolekylene. Rayleighs første verk om spredning av lys ble publisert i 1871. I sin endelige form ble spredningsteorien hans, basert på lysets elektromagnetiske natur, etablert på den tiden, presentert i verket «On light from the sky, its polarization og farge", utgitt i 1899 for sitt arbeid med spredning av Rayleigh-lys (hans fullt navn John William Strett, Lord Rayleigh III) blir ofte referert til som Rayleigh the Scatterer, i motsetning til hans sønn, Lord Rayleigh IV. Rayleigh IV for hans store bidrag til utviklingen av atmosfærisk fysikk kalles Rayleigh Atmospheric. For å forklare fargen på himmelen, vil vi kun sitere én av konklusjonene i Rayleighs teori; vi vil referere til andre flere ganger når vi forklarer ulike optiske fenomener. Denne konklusjonen sier at lysstyrken eller intensiteten til det spredte lyset varierer omvendt med fjerde potens av bølgelengden til lyset som faller inn på spredningspartikkelen. Dermed er molekylær spredning ekstremt følsom for den minste endring i lysets bølgelengde. For eksempel er bølgelengden til fiolette stråler (0,4 mikron) omtrent halvparten av bølgelengden til røde stråler (0,8 mikron). Derfor vil fiolette stråler spres 16 ganger sterkere enn røde, og med lik intensitet av de innfallende strålene vil det være 16 ganger flere av dem i det spredte lyset. Alle andre fargede stråler i det synlige spekteret (blå, cyan, grønn, gul, oransje) vil bli inkludert i det spredte lyset i mengder omvendt proporsjonal med fjerde potens av bølgelengden til hver av dem. Hvis nå alle fargede spredte stråler er blandet i et slikt forhold, vil fargen på blandingen av spredte stråler være blå.

Rett sollys(dvs. lys som kommer direkte fra solskiven), mister hovedsakelig blå og fiolette stråler på grunn av spredning, får en svak gulaktig fargetone, som forsterkes når solen går ned til horisonten. Nå må strålene reise en lengre og lengre vei i atmosfæren. På lang vei tap av kortbølgelengde, det vil si fiolett, blått, blått, stråler blir mer og mer merkbare, og i direkte lys fra solen eller månen når overveiende langbølgede stråler - røde, oransje, gule - jordens overflate. Derfor blir fargen på solen og månen først gul, deretter oransje og rød. Den røde fargen på solen og den blå fargen på himmelen er to konsekvenser av samme spredningsprosess. I direkte lys, etter at det har passert gjennom tykkelsen av atmosfæren, forblir hovedsakelig langbølgede stråler (rød sol), kortbølgede stråler (blå himmel) faller inn i spredt lys. Så Rayleighs teori forklarte veldig klart og overbevisende gåten om den blå himmelen og den røde solen.

himmeltermisk molekylær spredning