ทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า? แล้วทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า? ความลึกลับของท้องฟ้าสีคราม

สมมุติฐาน แผนงาน ศึกษาว่าแสงคืออะไร ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของสีของตัวกลางโปร่งใสจากมุมตกกระทบของรังสีแสง ให้ คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ การเปลี่ยนแปลงสีของท้องฟ้าสัมพันธ์กับมุมของรังสีแสงเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก

ส่วนตามทฤษฎี ทุกคนเห็นว่าสีรุ้งทั้งหมดมีแสงระยิบระยับ ขอบของคริสตัล น้ำค้างหยดเล็กๆ อย่างไร เกิดอะไรขึ้น? ท้ายที่สุดแล้ว รังสีของแสงแดดสีขาวจะตกลงมาบนวัตถุใสไร้สี ปรากฏการณ์เหล่านี้เป็นที่รู้จักของคนมาเป็นเวลานาน เชื่อกันมานานแล้วว่าแสงสีขาวนั้นง่ายที่สุดและสีที่สร้างขึ้นคือ คุณสมบัติพิเศษบางโทร.

พ.ศ. 2408 เจมส์ แม็กซ์เวลล์. สร้างทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสงเป็นปี EMW ไฮน์ริช เฮิรตซ์ค้นพบวิธีสร้างและจัดจำหน่าย EMW

แสงคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นกลุ่มของคลื่นที่มีความยาวต่างกัน ด้วยวิสัยทัศน์ของเรา เรารับรู้ช่วงสั้นๆ ของความยาว EMW เป็นแสง คลื่นเหล่านี้ให้แสงสีขาวร่วมกัน และถ้าเราเลือกบางส่วนของคลื่นจากช่วงเวลานี้ เราก็รับรู้ว่าคลื่นนั้นเป็นแสงที่มีสีบางสี มีทั้งหมดเจ็ดสีหลัก

หลักสูตรของการทดลอง: เราเติมน้ำในภาชนะ (พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ) เติมน้ำนมลงไปในน้ำ (นี่คืออนุภาคฝุ่น) เรานำแสงจากไฟฉายจากด้านบนลงสู่น้ำ นี่คือสีของท้องฟ้าตอนเที่ยง เปลี่ยนมุมตกกระทบของแสงบนน้ำจาก 0 เป็น 90 สังเกตการเปลี่ยนสี

สรุป: การเปลี่ยนแปลงของสีของท้องฟ้าขึ้นอยู่กับมุมที่แสงเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก สีของท้องฟ้าเปลี่ยนระหว่างวันจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง และเมื่อแสงไม่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ค่ำคืนก็มาเยือนที่แห่งนี้บนโลก ในตอนกลางคืน เมื่ออากาศเป็นใจ แสงจากดวงดาวที่อยู่ห่างไกลจะมาถึงเรา และดวงจันทร์จะส่องแสงสะท้อนแสง

สีของท้องฟ้า รัฐต่างๆอากาศเปลี่ยนแปลงจากสีขาวเป็นสีน้ำเงินเข้ม ทฤษฎีที่อธิบายสีของท้องฟ้าได้รับการพัฒนาโดย Rayleigh

ตามทฤษฎีนี้ สีของท้องฟ้าอธิบายได้จากความจริงที่ว่ารังสีของดวงอาทิตย์ซึ่งสะท้อนจากโมเลกุลของอากาศและอนุภาคฝุ่นที่เล็กที่สุดซ้ำแล้วซ้ำเล่านั้นกระจัดกระจายอยู่ในชั้นบรรยากาศ คลื่นแสงที่มีความยาวต่างกันจะกระจัดกระจายไปตามโมเลกุลต่างๆ กัน: โมเลกุลของอากาศจะกระจัดกระจายไปยังส่วนที่มีความยาวคลื่นสั้นของส่วนที่มองเห็นเป็นส่วนใหญ่ สเปกตรัมแสงอาทิตย์, เช่น. รังสีสีน้ำเงิน น้ำเงิน และม่วง และเนื่องจากความเข้มของส่วนสีม่วงของสเปกตรัมมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับส่วนสีน้ำเงินและสีน้ำเงิน ท้องฟ้าจึงปรากฏเป็นสีน้ำเงินหรือสีน้ำเงิน

ความสว่างที่สำคัญ หลุมฝังศพของสวรรค์เนื่องจากชั้นบรรยากาศของโลกมีความหนาและแสงที่กระจัดกระจายไปตามโมเลกุลจำนวนมาก

บน ระดับความสูงเช่น เมื่อสังเกตด้วย ยานอวกาศ, ชั้นบรรยากาศที่หายากยังคงอยู่เหนือหัวของผู้สังเกตด้วย น้อยลงโมเลกุลที่กระจายแสง ส่งผลให้ความสว่างของนภาลดลง ท้องฟ้าดูมืดลง สีของท้องฟ้าเปลี่ยนไปตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น ท้องฟ้าดูมืดลง โดยเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเข้มเป็นสีม่วงเข้มตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น เห็นได้ชัดว่า ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้นและนอกชั้นบรรยากาศ ท้องฟ้ากลายเป็นสีดำสำหรับผู้สังเกต

ถ้าอากาศประกอบด้วย จำนวนมากของอนุภาคขนาดค่อนข้างใหญ่ อนุภาคเหล่านี้ยังกระจายคลื่นแสงอีกต่อไป ในกรณีนี้ ท้องฟ้าจะมีสีขาว หยดน้ำขนาดใหญ่หรือผลึกน้ำที่ประกอบเป็นเมฆกระจายสีสเปกตรัมทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกัน และท้องฟ้าที่มีเมฆครึ้มจึงเป็นสีเทาอ่อน

สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการสังเกตในระหว่างที่มีการสังเกต สภาพอากาศและสีของท้องฟ้าที่ตรงกันเหนือเมืองโนโวคุซเนตสค์

ลักษณะเฉดสีของท้องฟ้าในวันที่ 28-29 พ.ย. เกิดจากการปรากฏตัว การปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมซึ่งกระจุกตัวอยู่ในอากาศโดยมีอุณหภูมิลดลงและไม่มีลม

สีของท้องฟ้ายังได้รับผลกระทบจากธรรมชาติและสีอีกด้วย พื้นผิวโลกตลอดจนความหนาแน่นของบรรยากาศ

กฎเลขชี้กำลังของการลดลงของความหนาแน่นของบรรยากาศที่มีความสูง

สูตรความกดอากาศอธิบายการลดลงของความหนาแน่นของบรรยากาศที่มีความสูงเป็น ในแง่ทั่วไป; ไม่คำนึงถึงลม กระแสหมุนเวียน อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ความสูงไม่ควรสูงเกินไปที่จะละเลยการพึ่งพาความเร่ง g บนความสูง

สูตรความกดอากาศเกี่ยวข้องกับชื่อของนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย Ludwig Boltzmann แต่ข้อบ่งชี้แรกเกี่ยวกับลักษณะเลขชี้กำลังของการลดลงของความหนาแน่นของอากาศและความสูงนั้นมีอยู่จริงในงานวิจัยของนิวตันเกี่ยวกับการหักเหของแสงในบรรยากาศและถูกนำมาใช้ในการรวบรวมตารางการหักเหของแสงที่ได้รับการปรับปรุง

กราฟแสดงวิธีการในระหว่างการศึกษา การหักเหทางดาราศาสตร์ชี้แจงความคิดเกี่ยวกับ ทั่วไปการเปลี่ยนแปลงในดัชนีการหักเหของบรรยากาศด้วยความสูง

สอดคล้องกับทฤษฎีของเคปเลอร์
ทฤษฎีการหักเหของนิวตันดั้งเดิม
นิวตันที่กลั่นแล้วและ ทฤษฎีสมัยใหม่การหักเหของแสงในบรรยากาศ

การหักเหของแสงในบรรยากาศ

บรรยากาศเป็นตัวกลางที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันทางแสง ดังนั้นวิถีโคจรของลำแสงในบรรยากาศจึงค่อนข้างโค้ง การหักเหของแสงขณะผ่านชั้นบรรยากาศเรียกว่าการหักเหของแสงในบรรยากาศ

มีการแยกความแตกต่างระหว่างการหักเหของแสงทางดาราศาสตร์และการหักเหของแสงบนบก ในกรณีแรก จะพิจารณาความโค้งของรังสีแสงที่มายังผู้สังเกตการณ์ทางโลกจากเทห์ฟากฟ้า ในกรณีที่สอง จะพิจารณาความโค้งของรังสีแสงที่มายังผู้สังเกตจากวัตถุบนบก ในทั้งสองกรณี เนื่องจากความโค้งของรังสีแสง ผู้สังเกตอาจมองเห็นวัตถุผิดทิศทางซึ่งสอดคล้องกับความเป็นจริง วัตถุอาจดูบิดเบี้ยว เป็นไปได้ที่จะสังเกตวัตถุแม้ว่าจะอยู่ใต้เส้นขอบฟ้าจริงๆ ดังนั้น การหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศของโลกสามารถทำให้เกิดภาพลวงตาที่แปลกประหลาดได้

ให้เราสมมติว่าบรรยากาศประกอบด้วยชุดของชั้นแนวนอนที่มีความหนาเท่ากันซึ่งมีความหนาเท่ากัน ดัชนีการหักเหของแสงจะกระโดดจากชั้นหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่ง ค่อยๆ เพิ่มขึ้นในทิศทางจากชั้นบนไปยังชั้นล่าง มีการแสดงสถานการณ์การเก็งกำไรอย่างหมดจดดังกล่าว

ในความเป็นจริง ความหนาแน่นของบรรยากาศและด้วยเหตุนี้ดัชนีการหักเหของแสงจึงไม่เปลี่ยนแปลงตามความสูงในการกระโดด แต่อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นวิถีโคจรของลำแสงจึงไม่เป็นเส้นหัก แต่เป็นเส้นโค้ง

สมมติว่ารังสีที่แสดงในรูปส่งผ่านไปยังผู้สังเกตจากบางส่วน วัตถุท้องฟ้า. หากไม่มีการหักเหของแสงในบรรยากาศ ผู้สังเกตจะมองเห็นวัตถุนี้ในมุม ά เนื่องจากการหักเหของแสง ผู้สังเกตไม่เห็นวัตถุที่มุม ά แต่เห็นที่มุม φ ตั้งแต่ φ ά ดูเหมือนว่าวัตถุจะสูงกว่าขอบฟ้ามากกว่าที่เป็นจริง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระยะทางซีนิทที่สังเกตได้ของวัตถุนั้นน้อยกว่าระยะซีนิธจริง ความแตกต่าง Ώ = ά - φ เรียกว่ามุมหักเห

ตามข้อมูลที่ทันสมัย มุมสูงสุดการหักเหของแสง 35"

เมื่อผู้สังเกตดูพระอาทิตย์ตกและเห็นว่าขอบล่างของดาวแตะขอบฟ้าอย่างไรในความเป็นจริง ช่วงเวลานี้ขอบนี้อยู่ต่ำกว่าเส้นขอบฟ้า 35" อยู่แล้ว น่าสนใจที่ขอบบนของจานสุริยะถูกยกขึ้นโดยการหักเหที่อ่อนลง - เพียง 29" เท่านั้น ดังนั้นพระอาทิตย์ตกดินจึงดูราบเรียบเล็กน้อยในแนวตั้ง

พระอาทิตย์ตกที่น่าตื่นตาตื่นใจ

เมื่อพิจารณาการหักเหของแสงจำเป็นต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของอากาศและความสูงอย่างเป็นระบบด้วย ปัจจัยเพิ่มเติมหลายอันพอได้ ตัวละครสุ่ม. เรากำลังพูดถึงอิทธิพลต่อดัชนีการหักเหของอากาศของกระแสการพาความร้อนและลม อุณหภูมิอากาศที่จุดต่างๆ ในชั้นบรรยากาศในส่วนต่างๆ ของพื้นผิวโลก

ลักษณะของบรรยากาศและเหนือสิ่งอื่นใด คุณลักษณะของความร้อนของชั้นบรรยากาศในชั้นล่างเหนือส่วนต่างๆ ของพื้นผิวโลกทำให้เกิดความไม่ชอบมาพากลของพระอาทิตย์ตกดินที่สังเกตได้

เลนตาบอด. บางครั้งดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะไม่ได้ตั้งอยู่เหนือขอบฟ้า แต่อยู่เหนือเส้นที่มองไม่เห็นเหนือขอบฟ้า ปรากฏการณ์นี้สังเกตได้ในกรณีที่ไม่มีเมฆมากบนขอบฟ้า หากในเวลานี้คุณปีนขึ้นไปบนยอดเขา คุณจะเห็นภาพที่แปลกประหลาดยิ่งกว่าเดิม คือตอนนี้ดวงอาทิตย์กำลังตกเหนือเส้นขอบฟ้า แต่ในขณะเดียวกันจานสุริยะก็ดูเหมือนจะถูกตัดราวกับเป็นแนวราบ “แถบตาบอด” ซึ่งตำแหน่งที่สัมพันธ์กับเส้นขอบฟ้ายังคงไม่เปลี่ยนแปลง ผู้เห็นเหตุการณ์สามารถเห็นพระอาทิตย์ตกที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้ได้แตกต่างกัน พื้นที่ทางภูมิศาสตร์ตัวอย่างเช่น ในหมู่บ้าน Bolshoy Kamen, Primorsky Territory และเมือง Sochi, Krasnodar Territory

ภาพดังกล่าวถูกสังเกตหากอากาศที่อยู่ใกล้โลกกลายเป็นเย็นและชั้นหนึ่งตั้งอยู่เหนือระดับที่ค่อนข้าง อากาศอุ่น. ในกรณีนี้ ดัชนีการหักเหของแสงของอากาศจะเปลี่ยนตามความสูงโดยประมาณดังแสดงในกราฟ การเปลี่ยนจากชั้นอากาศเย็นที่ต่ำกว่าไปยังชั้นที่อบอุ่นด้านบนอาจทำให้ดัชนีการหักเหของแสงลดลงค่อนข้างมาก เพื่อความง่าย เราจะถือว่าการหยดนี้เกิดขึ้นอย่างกะทันหัน และดังนั้นจึงมีส่วนต่อประสานที่ชัดเจนระหว่างชั้นที่เย็นและอบอุ่น ซึ่งตั้งอยู่ที่ความสูง h1 เหนือพื้นผิวโลก ในรูป nx หมายถึงดัชนีการหักเหของอากาศในชั้นเย็นและผ่าน nt - in ชั้นอุ่นใกล้ชายแดนกับความหนาวเย็น

ดัชนีการหักเหของอากาศแตกต่างจากเอกภาพน้อยมาก ดังนั้น เพื่อความชัดเจนยิ่งขึ้น แกนตั้งรูปนี้ไม่ได้แปลงค่าของดัชนีการหักเหของแสง แต่เกินความเป็นเอกภาพนั่นคือ ความแตกต่าง n-1

รูปภาพของการเปลี่ยนแปลงในดัชนีการหักเหของแสงที่แสดงในรูปที่ 4b) ถูกใช้เพื่อสร้างเส้นทางของรังสีในรูปที่ 5 ซึ่งแสดงส่วนหนึ่งของพื้นผิว โลกและชั้นอากาศเย็นที่มีความหนาโฮ

หาก φ ค่อยๆ เพิ่มขึ้น โดยเริ่มจากศูนย์ มุม α2 ก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน สมมุติว่าที่ค่าบางค่า φ = φ´ มุม α2 จะเท่ากับ มุมจำกัดα สอดคล้องกับความสมบูรณ์ ภาพสะท้อนภายในบนขอบของชั้นเย็นและอบอุ่น ในกรณีนี้บาป α1 = 1 มุม αο สอดคล้องกับรังสี BA ในรูปที่ 5; มันสร้างมุม β = 90˚ - φ´ กับแนวนอน ผู้สังเกตจะไม่ได้รับรังสีที่เข้าสู่ชั้นเย็น ณ จุดที่มีความสูงเชิงมุมเหนือขอบฟ้าน้อยกว่าความสูงเชิงมุมของจุด B กล่าวคือ น้อยกว่ามุม β ดังนั้นจึงมีการอธิบายแนว blind streak

ลำแสงสีเขียว แฟลชที่มีประสิทธิภาพมากเรียกว่าลำแสงสีเขียว ไฟเขียวสังเกตบางครั้งตอนพระอาทิตย์ตกและพระอาทิตย์ขึ้น ระยะเวลาของแฟลชเพียง 1-2 วินาที ปรากฏการณ์มีดังนี้: หากดวงอาทิตย์ตกบนท้องฟ้าแจ่มใส ด้วยความโปร่งใสของอากาศในบางครั้ง เราอาจสังเกตเห็นว่าจุดสุดท้ายของดวงอาทิตย์ที่มองเห็นได้เปลี่ยนสีอย่างรวดเร็วจากสีเหลืองซีดหรือสีส้มแดงเป็นสีเขียวสดอย่างรวดเร็ว เวลาพระอาทิตย์ขึ้นจะสังเกตเห็นปรากฏการณ์เดียวกันแต่กับ กลับลำดับการสลับสี

ลักษณะของลำแสงสีเขียวสามารถอธิบายได้หากเราคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหักเหของแสงกับความถี่ของแสง

โดยปกติดัชนีการหักเหของแสงจะเพิ่มขึ้นตามความถี่ที่เพิ่มขึ้น รังสีที่มีมากขึ้น ความถี่สูงการหักเหของแสงจะแรงขึ้น ซึ่งหมายความว่ารังสีสีน้ำเงินแกมเขียวมีการหักเหที่แรงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับรังสีสีแดง

สมมุติว่ามีการหักเหของแสงในบรรยากาศ แต่ไม่มีแสงกระเจิง ในกรณีนี้ ขอบบนและขอบล่างของจานสุริยะใกล้ขอบฟ้าจะต้องเป็นสีของรุ้ง ให้มีเพียงสองสีในสเปกตรัมของแสงแดด - สีเขียวและสีแดง ดิสก์สุริยะ "สีขาว" สามารถมองเห็นได้ใน กรณีนี้ในรูปแบบของแผ่นสีเขียวและสีแดงซ้อนทับกัน การหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศยกจานสีเขียวขึ้นเหนือขอบฟ้าใน มากกว่ากว่าสีแดง ดังนั้นผู้สังเกตจะต้องเห็นดวงอาทิตย์ตกดังแสดงในรูปที่ 6a) ขอบบนของจานสุริยะจะเป็นสีเขียวและด้านล่างเป็นสีแดง ในส่วนกลางของดิสก์จะสังเกตเห็นส่วนผสมของสีเช่น สีขาวจะปรากฏขึ้น

ในความเป็นจริง การกระเจิงของแสงในชั้นบรรยากาศไม่สามารถละเลยได้ มันนำไปสู่ความจริงที่ว่ารังสีที่มีความถี่สูงกว่าจะหลุดออกจากลำแสงที่มาจากดวงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ดังนั้นขอบสีเขียวที่ด้านบนของดิสก์จะไม่ปรากฏให้เห็น และดิสก์ทั้งหมดจะมีลักษณะไม่ใช่สีขาว แต่เป็นสีแดง อย่างไรก็ตาม หากจานสุริยะเกือบทั้งหมดเคลื่อนพ้นขอบฟ้าไปแล้ว เหลือเพียงขอบบนสุดเท่านั้น และในขณะเดียวกัน อากาศแจ่มใสและสงบ อากาศก็สะอาด ในกรณีนี้ผู้สังเกตจะเห็นขอบสีเขียวสดใส ของดวงอาทิตย์พร้อมกับการกระจัดกระจายของแสงสีเขียวสดใส

เราทุกคนต่างเคยชินกับความจริงที่ว่าสีของท้องฟ้าเป็นลักษณะเฉพาะ หมอก เมฆ ช่วงเวลาของวัน ทุกอย่างส่งผลต่อสีของโดมเหนือศีรษะ การเปลี่ยนแปลงในแต่ละวันไม่ได้ครอบครองจิตใจของผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ ซึ่งไม่สามารถพูดถึงเด็กได้ พวกเขาสงสัยอยู่เสมอว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าในแง่ของฟิสิกส์ หรืออะไรที่ทำให้พระอาทิตย์ตกเป็นสีแดง มาลองทำความเข้าใจกับคำถามที่ไม่ง่ายที่สุดเหล่านี้กัน

เปลี่ยนได้

มันคุ้มค่าที่จะเริ่มต้นด้วยคำตอบสำหรับคำถามที่ว่าที่จริงแล้วท้องฟ้าคืออะไร ที่ โลกโบราณมันถูกมองว่าเป็นโดมที่ปกคลุมโลกจริงๆ อย่างไรก็ตาม ทุกวันนี้แทบไม่มีใครรู้ว่านักสำรวจจะขึ้นไปสูงแค่ไหน เขาก็ไม่สามารถเข้าถึงโดมนี้ได้ ท้องฟ้าไม่ใช่สิ่งของ แต่เป็นภาพพาโนรามาที่เปิดขึ้นเมื่อมองจากพื้นผิวโลก ซึ่งเป็นลักษณะที่ทอจากแสง นอกจากนี้ หากคุณสังเกตจาก จุดต่างๆมันอาจจะดูแตกต่างออกไป ดังนั้น จากสิ่งที่ลอยขึ้นเหนือเมฆ มุมมองที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงจากโลกในเวลานี้

ท้องฟ้าแจ่มใสเป็นสีฟ้า แต่ทันทีที่เมฆเคลื่อนเข้ามา ท้องฟ้าจะกลายเป็นสีเทา มีตะกั่วหรือเป็นสีขาวนวล ท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นสีดำ บางครั้งคุณสามารถเห็นพื้นที่สีแดงบนนั้น นี่คือภาพสะท้อนของแสงประดิษฐ์ของเมือง สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดนี้คือแสงและมีปฏิสัมพันธ์กับอากาศและอนุภาค สารต่างๆในตัวเขา.

ธรรมชาติของสี

เพื่อที่จะตอบคำถามว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าจากมุมมองของฟิสิกส์ คุณต้องจำไว้ว่าสีอะไร มันเป็นคลื่น ความยาวที่แน่นอน. แสงที่มาจากดวงอาทิตย์มายังโลกถูกมองว่าเป็นสีขาว แม้แต่จากการทดลองของนิวตัน ก็ยังทราบกันว่าลำแสงของรังสีทั้งเจ็ดคืออะไร: แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม และม่วง สีต่างกันไปตามความยาวคลื่น สเปกตรัมสีส้มแดงประกอบด้วยคลื่นที่น่าประทับใจที่สุดในพารามิเตอร์นี้ บางส่วนของสเปกตรัมมีลักษณะความยาวคลื่นสั้น การสลายตัวของแสงเป็นสเปกตรัมเกิดขึ้นเมื่อแสงชนกับโมเลกุลของสารต่างๆ ในขณะที่คลื่นบางส่วนสามารถดูดซับได้ และบางส่วนสามารถกระจัดกระจายได้

สอบสวนสาเหตุ

นักวิทยาศาสตร์หลายคนพยายามอธิบายว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าในแง่ของฟิสิกส์ นักวิจัยทุกคนพยายามที่จะค้นพบปรากฏการณ์หรือกระบวนการที่กระจายแสงในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ในลักษณะที่มีเพียงสีน้ำเงินเท่านั้นที่มาถึงเรา ผู้สมัครคนแรกสำหรับบทบาทของอนุภาคดังกล่าวคือน้ำ เชื่อกันว่าดูดซับแสงสีแดงและส่งผ่านสีน้ำเงิน ส่งผลให้เราเห็นท้องฟ้า สีฟ้า. อย่างไรก็ตาม จากการคำนวณในภายหลังพบว่า ปริมาณโอโซน ผลึกน้ำแข็ง และโมเลกุลไอน้ำที่อยู่ในชั้นบรรยากาศไม่เพียงพอต่อท้องฟ้า สีฟ้า.

สาเหตุของมลภาวะ

ในขั้นต่อไปของการวิจัย John Tyndall เสนอว่าฝุ่นจะเล่นบทบาทของอนุภาคที่ต้องการ แสงสีน้ำเงินมีความทนทานต่อการกระเจิงมากที่สุด ดังนั้นจึงสามารถทะลุผ่านฝุ่นทุกชั้นและอนุภาคแขวนลอยอื่นๆ ได้ ทินดอลทำการทดลองที่ยืนยันสมมติฐานของเขา เขาสร้างแบบจำลองหมอกควันในห้องปฏิบัติการและส่องสว่างด้วยแสงสีขาวสว่าง หมอกควันใช้โทนสีน้ำเงิน นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปที่ชัดเจนจากการศึกษาของเขาว่า สีของท้องฟ้าถูกกำหนดโดยอนุภาคฝุ่น กล่าวคือ ถ้าอากาศของโลกสะอาด ก็ไม่ใช่สีฟ้า แต่เป็นท้องฟ้าสีขาวที่ส่องเหนือศีรษะของผู้คน

การศึกษาของพระเจ้า

จุดสุดท้ายเกี่ยวกับคำถามที่ว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า (จากมุมมองของฟิสิกส์) ถูกนำเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ลอร์ด ดี. เรย์ลี เขาพิสูจน์ว่าไม่ใช่ฝุ่นหรือหมอกควันที่วาดพื้นที่เหนือศีรษะของเราในที่ร่มที่เราคุ้นเคย มันอยู่ในอากาศนั่นเอง โมเลกุลของแก๊สดูดซับความยาวคลื่นที่ใหญ่ที่สุดและมีความยาวคลื่นมากที่สุดเทียบเท่ากับสีแดง สีฟ้าจะสลายไป นี่คือสิ่งที่อธิบายในวันนี้ว่าท้องฟ้าสีใดที่เราเห็นในสภาพอากาศแจ่มใส

ผู้สนใจจะสังเกตเห็นว่าตามตรรกะของนักวิทยาศาสตร์ โดมเหนือศีรษะควรเป็นสีม่วง เนื่องจากเป็นสีที่มีความยาวคลื่นสั้นที่สุดในช่วงที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ความผิดพลาด: สัดส่วนของไวโอเล็ตในสเปกตรัมนั้นน้อยกว่าสีน้ำเงินมาก และดวงตาของมนุษย์นั้นไวต่อแสงหลังมากกว่า อันที่จริง สีน้ำเงินที่เราเห็นนั้นเป็นผลมาจากการผสมสีน้ำเงินกับสีม่วงและสีอื่นๆ

พระอาทิตย์ตกและเมฆ

ทุกคนรู้ว่าใน ต่างเวลาสามารถเห็นวัน สีที่ต่างกันท้องฟ้า. ภาพถ่ายพระอาทิตย์ตกที่สวยงามที่สุดเหนือทะเลหรือทะเลสาบเป็นตัวอย่างที่ดีของสิ่งนี้ เฉดสีแดงและเหลืองทุกเฉดรวมกับสีน้ำเงินและสีน้ำเงินเข้มทำให้เป็นภาพที่น่าจดจำ และอธิบายได้ด้วยการกระเจิงของแสงเช่นเดียวกัน ความจริงก็คือในช่วงพระอาทิตย์ตกและรุ่งสาง รังสีของดวงอาทิตย์จะต้องผ่านชั้นบรรยากาศที่ยาวกว่าในตอนกลางวันมาก ในกรณีนี้ แสงของส่วนสีน้ำเงินแกมเขียวของสเปกตรัมจะกระจัดกระจายใน ด้านต่างๆและเมฆใกล้ขอบฟ้ากลายเป็นสีแดง

เมื่อเมฆปกคลุมท้องฟ้า ภาพก็เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง ไม่สามารถเอาชนะชั้นที่หนาแน่นและ ส่วนใหญ่ของพวกเขาไม่ถึงพื้น รังสีที่ผ่านเมฆมาบรรจบกับหยดน้ำฝนและเมฆ ซึ่งทำให้แสงบิดเบี้ยวอีกครั้ง ผลของการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดนี้ แสงสีขาวจะส่องมายังพื้นโลกหากเมฆมีขนาดเล็ก และเป็นสีเทาเมื่อเมฆที่น่าประทับใจปกคลุมท้องฟ้า และดูดกลืนรังสีบางส่วนเป็นครั้งที่สอง

ท้องฟ้าอื่นๆ

ที่น่าสนใจคือบนดาวดวงอื่น ระบบสุริยะเมื่อมองจากผิวน้ำ จะมองเห็นท้องฟ้า แตกต่างจากโลกมาก บน วัตถุอวกาศปราศจากบรรยากาศรังสีของดวงอาทิตย์ถึงพื้นผิวอย่างอิสระ ส่งผลให้ท้องฟ้าที่นี่เป็นสีดำไม่มีสีใดๆ ภาพดังกล่าวสามารถเห็นได้บนดวงจันทร์ ดาวพุธ และดาวพลูโต

ท้องฟ้าบนดาวอังคารมีสีส้มแดง สาเหตุของสิ่งนี้อยู่ในฝุ่นซึ่งอิ่มตัวด้วยบรรยากาศของโลก มันถูกทาสีด้วยเฉดสีแดงและสีส้มที่แตกต่างกัน เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นเหนือขอบฟ้า ท้องฟ้าของดาวอังคารจะกลายเป็นสีแดงอมชมพู ในขณะที่ส่วนที่ล้อมรอบดิสก์ของดาวจะกลายเป็นสีน้ำเงินหรือสีม่วงทันที

ท้องฟ้าเหนือดาวเสาร์มีสีเดียวกับโลก ท้องฟ้าอความารีนทอดยาวเหนือดาวยูเรนัส เหตุผลอยู่ในหมอกควันมีเทนที่อยู่ในดาวเคราะห์ชั้นบน

ดาวศุกร์ถูกซ่อนจากสายตาของนักวิจัยด้วยชั้นเมฆหนาทึบ ไม่อนุญาตให้รังสีของสเปกตรัมสีน้ำเงิน - เขียวมาถึงพื้นผิวของดาวเคราะห์ ดังนั้นท้องฟ้าที่นี่จึงเป็นสีเหลืองส้มและมีแถบสีเทาตามแนวขอบฟ้า

การศึกษาพื้นที่เหนือศีรษะในเวลากลางวันเผยให้เห็นสิ่งมหัศจรรย์ไม่น้อยไปกว่าการศึกษาท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว การทำความเข้าใจกระบวนการที่เกิดขึ้นในกลุ่มเมฆและเบื้องหลังจะช่วยให้เข้าใจเหตุผลของสิ่งที่คนทั่วไปคุ้นเคย ซึ่งอย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่สามารถอธิบายได้ทันที

ความเกี่ยวข้องของหัวข้อของฉันอยู่ที่ว่ามันจะน่าสนใจและเป็นประโยชน์สำหรับผู้ฟังเพราะคนจำนวนมากมองว่าเป็นที่ชัดเจน ท้องฟ้าชื่นชมมัน และน้อยคนนักที่จะรู้ว่าทำไมมันถึงเป็นสีฟ้า อะไรทำให้สีมันออกมาแบบนั้น

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

บทนำ. กับ. 3
ส่วนสำคัญ. กับ. 4-6

คำแนะนำจากเพื่อนร่วมชั้น

การเดาของนักวิทยาศาสตร์โบราณ
มุมมองที่ทันสมัย
ท้องฟ้าสีต่างๆ
บทสรุป.

บทสรุป. กับ. 7
วรรณกรรม. กับ. แปด

1. บทนำ.

ฉันชอบเวลาที่อากาศแจ่มใสและมีแดด ท้องฟ้าไม่มีเมฆแม้แต่ก้อนเดียว และสีของท้องฟ้าเป็นสีฟ้า “ฉันสงสัย” ฉันคิดว่า “ทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า”

หัวข้อการวิจัย:ทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า?

วัตถุประสงค์ของการศึกษา:หาว่าทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า?

วัตถุประสงค์ของการวิจัย:

เรียนรู้สมมติฐานของนักวิทยาศาสตร์โบราณ

พบกับความทันสมัย จุดวิทยาศาสตร์วิสัยทัศน์.

ดูสีของท้องฟ้า

วัตถุประสงค์ของการศึกษา- วรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม

วิชาที่เรียน- สีฟ้าของท้องฟ้า

สมมติฐานการวิจัย:

สมมติว่าเมฆประกอบด้วยไอน้ำ และน้ำเป็นสีน้ำเงิน

หรือดวงอาทิตย์มีรังสีที่ทาท้องฟ้าเป็นสีเช่นนี้

แผนการเรียน:

ดูสารานุกรม;
ค้นหาข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต
จำหัวข้อที่ศึกษาทั่วโลก
ถามแม่;
รับความคิดเห็นของเพื่อนร่วมชั้น

ความเกี่ยวข้องของหัวข้อของฉันอยู่ที่ว่ามันจะน่าสนใจและมีประโยชน์สำหรับผู้ฟัง เพราะคนจำนวนมากมองดูท้องฟ้าสีฟ้าใส ชื่นชม และน้อยคนนักที่จะรู้ว่าทำไมมันถึงเป็นสีฟ้า อะไรให้สีแบบนั้น

2. ส่วนหลัก

คำแนะนำจากเพื่อนร่วมชั้นของฉัน

ฉันสงสัยว่าเพื่อนร่วมชั้นจะพูดอะไรกับคำถาม: ทำไมท้องฟ้าจึงเป็นสีฟ้า บางทีความคิดเห็นของใครบางคนอาจตรงกับของฉันหรืออาจจะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

สัมภาษณ์นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 จำนวน 24 คน การวิเคราะห์การตอบสนองพบว่า:

นักเรียน 8 คนเสนอว่าท้องฟ้าเป็นสีฟ้าเพราะน้ำที่ระเหยจากโลก

นักเรียน 4 คนตอบว่าสีฟ้าสงบ

นักเรียน 4 คนคิดว่าสีของท้องฟ้าได้รับอิทธิพลจากบรรยากาศและดวงอาทิตย์

นักเรียน 3 คนเชื่อว่าพื้นที่มืดและบรรยากาศเป็นสีขาวส่งผลให้เป็นสีฟ้า

นักเรียน 2 คนเชื่อว่ารังสีของดวงอาทิตย์หักเหในบรรยากาศและเกิดสีน้ำเงิน

นักเรียน 2 คนแนะนำตัวเลือกนี้ - สีฟ้าของท้องฟ้า - เพราะอากาศเย็น

นักเรียน 1 คน - นี่คือวิธีการทำงานตามธรรมชาติ

เป็นเรื่องแปลกที่สมมติฐานหนึ่งของฉันเกิดขึ้นพร้อมกับความคิดเห็นทั่วไปของผู้ชาย - เมฆประกอบด้วยไอน้ำและน้ำเป็นสีน้ำเงิน

การคาดเดาของนักวิทยาศาสตร์โบราณ

เมื่อฉันเริ่มค้นหาคำตอบสำหรับคำถามของฉันในวรรณคดี ฉันพบว่านักวิทยาศาสตร์หลายคนใช้สมองเพื่อค้นหาคำตอบ มีการคิดค้นสมมติฐานและสมมติฐานมากมาย

ตัวอย่างเช่น, กรีกโบราณสำหรับคำถาม - ทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า? - ฉันจะตอบทันทีโดยไม่ลังเล: "ท้องฟ้าเป็นสีฟ้าเพราะทำจากคริสตัลหินที่บริสุทธิ์ที่สุด!" ท้องฟ้าเป็นลูกแก้วคริสตัลสองสามลูก สอดประสานกันด้วยความแม่นยำที่น่าทึ่ง และตรงกลางคือโลกที่มีทะเล เมือง วัด ยอดเขา ถนนในป่า ร้านเหล้าและป้อมปราการ

นี่เป็นทฤษฎีของชาวกรีกโบราณ แต่ทำไมพวกเขาถึงคิดอย่างนั้น? ท้องฟ้าสัมผัสไม่ได้ ทำได้เพียงมองดู ดูและคิด และสร้างการคาดเดาต่างๆ ในยุคปัจจุบันการคาดเดาดังกล่าวจะเรียกว่า " ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์” แต่ในยุคกรีกโบราณพวกเขาถูกเรียกว่าเดา และหลังจากการสังเกตและคิดมากขึ้น ชาวกรีกโบราณตัดสินใจว่านี่เป็นคำอธิบายที่เรียบง่ายและสวยงามสำหรับปรากฏการณ์แปลก ๆ เช่นสีฟ้าของท้องฟ้า

ฉันตัดสินใจที่จะตรวจสอบว่าทำไมพวกเขาถึงคิดอย่างนั้น ถ้าเราใส่แก้วธรรมดาสักชิ้นเราจะเห็น - มันโปร่งใส แต่ถ้าคุณซ้อนแก้วทั้งกองแล้วลองมองผ่านเข้าไป คุณจะเห็นโทนสีน้ำเงิน

คำอธิบายง่ายๆ เกี่ยวกับสีของท้องฟ้านี้มีมาเป็นเวลากว่าหนึ่งพันปีครึ่งแล้ว

Leonardo da Vinci แนะนำว่าท้องฟ้าทาสีด้วยสีนี้เพราะ "... ความสว่างเหนือความมืดกลายเป็นสีน้ำเงิน ... "

นักวิทยาศาสตร์คนอื่นบางคนมีความคิดเห็นแบบเดียวกัน แต่ถึงกระนั้น ภายหลังก็เห็นได้ชัดว่าสมมติฐานนี้ผิดโดยพื้นฐานแล้ว เพราะถ้าคุณผสมสีดำกับสีขาว ไม่น่าจะได้สีน้ำเงิน เพราะการผสมสีเหล่านี้ให้สีเทาและเฉดสีของมันเท่านั้น .

ต่อมาเล็กน้อยในศตวรรษที่ 18 เชื่อกันว่าสีของท้องฟ้ามาจากส่วนประกอบของอากาศ ตามทฤษฎีนี้ เชื่อกันว่าอากาศมีสิ่งเจือปนจำนวนมาก เนื่องจากอากาศบริสุทธิ์จะเป็นสีดำ หลังจากทฤษฎีนี้ ยังคงมีสมมติฐานและการคาดเดามากมาย แต่ก็ไม่มีใครสามารถพิสูจน์ตัวเองได้

มุมมองที่ทันสมัย

ฉันหันไปหาความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่พบคำตอบและพิสูจน์ว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า

ท้องฟ้าเป็นเพียงอากาศ อากาศธรรมดาที่เราหายใจเข้าไปทุกวินาที สิ่งที่มองไม่เห็นและจับต้องไม่ได้ เพราะมันโปร่งแสงและไร้น้ำหนัก แต่เราสูดอากาศที่โปร่งใส ทำไมมันถึงได้สีฟ้าแบบนั้น?

ความลับทั้งหมดอยู่ในบรรยากาศของเรา

แสงแดดต้องผ่านชั้นอากาศขนาดใหญ่ก่อนที่จะกระแทกพื้น

แสงแดด - สีขาว. และสีขาวเป็นส่วนผสมของรังสีสี เช่นเดียวกับคำคล้องจองซึ่งคุณสามารถจำสีของรุ้งได้อย่างง่ายดาย:

แต่ละ (สีแดง)
ฮันเตอร์ (สีส้ม)
ความปรารถนา (สีเหลือง)
รู้ (สีเขียว)
ที่ไหน (สีน้ำเงิน)
นั่ง (สีน้ำเงิน)
ไก่ฟ้า (สีม่วง)

รัศมีของดวงอาทิตย์ที่ชนกับอนุภาคของอากาศ แตกออกเป็นรังสีเจ็ดสี

รังสีสีแดงและสีส้มนั้นยาวที่สุดและผ่านจากดวงอาทิตย์เข้าสู่ดวงตาของเราโดยตรง และรังสีสีน้ำเงินนั้นสั้นที่สุด กระเด็นอนุภาคอากาศในทุกทิศทางและไปถึงพื้นดินน้อยที่สุดในบรรดาสิ่งอื่นทั้งหมด ดังนั้นท้องฟ้าจึงถูกแทงด้วยรังสีสีฟ้า

ท้องฟ้าสีต่างๆ.

ท้องฟ้าไม่ได้เป็นสีฟ้าเสมอไป ตัวอย่างเช่น ตอนกลางคืนเมื่อดวงอาทิตย์ไม่ส่งรังสี เราเห็นท้องฟ้าไม่เป็นสีฟ้า บรรยากาศดูเหมือนจะโปร่งแสง และผ่านอากาศที่โปร่งใส บุคคลสามารถเห็นดาวเคราะห์ ดวงดาวได้ และในระหว่างวัน สีฟ้าจะซ่อนร่างกายของจักรวาลจากดวงตาของเราอีกครั้ง

สีของท้องฟ้าเป็นสีแดง - เวลาพระอาทิตย์ตก ในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก สีขาวหรือสีเทา

บทสรุป

ดังนั้น หลังจากทำวิจัยแล้ว ฉันสามารถสรุปได้ดังนี้:

ความลับทั้งหมดอยู่ที่สีของท้องฟ้าในบรรยากาศของเรา- ใน เปลือกอากาศดาวเคราะห์โลก
รัศมีของดวงอาทิตย์ที่ส่องผ่านชั้นบรรยากาศ แยกออกเป็นรังสีเจ็ดสี
ลำแสงสีแดงและสีส้มนั้นยาวที่สุดและลำแสงสีน้ำเงินนั้นสั้นที่สุด.
รังสีสีน้ำเงินมาถึงโลกน้อยกว่าส่วนอื่นและท้องฟ้าก็ถูกเจาะด้วยสีน้ำเงินด้วยรังสีเหล่านี้
ท้องฟ้าไม่ได้เป็นสีฟ้าเสมอไป

สิ่งสำคัญคือตอนนี้ฉันรู้แล้วว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า ยืนยันสมมติฐานที่สองของฉันบางส่วน ดวงอาทิตย์มีรังสีที่ทำให้ท้องฟ้าเป็นสีนี้ การเดาของเพื่อนร่วมชั้นสองคนของฉันนั้นใกล้เคียงที่สุดกับคำตอบที่ถูกต้อง

งบประมาณเทศบาล สถาบันการศึกษา

"โรงเรียนมัธยม Kislovskaya" ของภูมิภาค Tomsk

งานวิจัย

หัวข้อ: “ทำไมพระอาทิตย์ตกสีแดง…”

(กระจายแสง)

เสร็จงาน : ,

นักเรียนชั้น 5A

หัวหน้างาน;

ครูสอนเคมี

1. บทนำ ……………………………………………… 3

2. ส่วนหลัก……………………………………………… 4

3. แสงคืออะไร…………………………………………….. 4

วิชาที่เรียน- พระอาทิตย์ตกและท้องฟ้า

สมมติฐานการวิจัย:

ดวงอาทิตย์มีรังสีที่ทาท้องฟ้าด้วยสีต่างๆ

สามารถรับสีแดงได้ในห้องปฏิบัติการ

ความเกี่ยวข้องของหัวข้อของฉันอยู่ที่ว่ามันจะน่าสนใจและมีประโยชน์สำหรับผู้ฟังเพราะคนจำนวนมากมองท้องฟ้าสีฟ้าใสชื่นชมมัน และน้อยคนนักที่จะรู้ว่าทำไมมันถึงเป็นสีฟ้าในตอนกลางวันและสีแดงตอนพระอาทิตย์ตกและอะไร ทำให้เขามีสีดังกล่าว

2. ตัวหลัก

เมื่อมองแวบแรก คำถามนี้ดูเรียบง่าย แต่ในความเป็นจริง คำถามนี้เกี่ยวข้องกับส่วนลึกของการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศ ก่อนที่จะเข้าใจคำตอบของคำถามนี้ จำเป็นต้องมีแนวคิดว่าแสงคืออะไร..jpg" align="left" height="1 src=">

แสงคืออะไร?

แสงแดดคือพลังงาน ความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ส่องมาที่เลนส์กลายเป็นไฟ แสงและความร้อนสะท้อนด้วยพื้นผิวสีขาวและสีดำดูดกลืน นั่นเป็นสาเหตุที่เสื้อผ้าสีขาวเย็นกว่าเสื้อผ้าสีดำ

ลักษณะของแสงคืออะไร? คนแรกที่ศึกษาเรื่องแสงอย่างจริงจังคือไอแซก นิวตัน เขาเชื่อว่าแสงประกอบด้วยอนุภาคของเม็ดโลหิตซึ่งถูกยิงเหมือนกระสุน แต่ทฤษฎีนี้ไม่สามารถอธิบายลักษณะบางอย่างของแสงได้

นักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่งชื่อ Huygens ได้เสนอคำอธิบายอื่นเกี่ยวกับธรรมชาติของแสง เขาพัฒนาทฤษฎี "คลื่น" ของแสง เขาเชื่อว่าแสงสร้างแรงกระตุ้นหรือคลื่นในลักษณะเดียวกับที่ก้อนหินโยนลงไปในสระน้ำจะสร้างคลื่น

ทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์มีความเห็นอย่างไรเกี่ยวกับต้นกำเนิดของแสง? ปัจจุบันเชื่อกันว่าคลื่นแสงมี ลักษณะเฉพาะและอนุภาคและคลื่นในเวลาเดียวกัน การทดลองกำลังดำเนินการเพื่อสนับสนุนทั้งสองทฤษฎี

แสงประกอบด้วยโฟตอน ซึ่งเป็นอนุภาคที่ไม่มีน้ำหนักซึ่งไม่มีมวล เดินทางด้วยความเร็วประมาณ 300,000 กม./วินาที และมี คุณสมบัติของคลื่น. ความถี่ของการสั่นสะเทือนของคลื่นแสงเป็นตัวกำหนดสีของมัน นอกจากนี้ ยิ่งความถี่การสั่นสูงเท่าใด ความยาวคลื่นก็จะยิ่งสั้นลงเท่านั้น แต่ละสีมีความถี่ในการสั่นสะเทือนและความยาวคลื่นของตัวเอง สีขาว แสงแดดประกอบด้วยสีต่างๆ มากมาย ซึ่งสามารถมองเห็นได้จากการหักเหของแสงผ่านปริซึมแก้ว

1. ปริซึมสลายแสง

2. แสงสีขาว- ยาก.

หากมองใกล้ที่แสงส่องผ่าน ปริซึมสามเหลี่ยมจะเห็นได้ว่าการสลายตัวของแสงสีขาวเริ่มขึ้นทันทีที่แสงผ่านจากอากาศสู่แก้ว คุณสามารถใช้วัสดุอื่นที่โปร่งแสงแทนแก้วได้

เป็นเรื่องน่าทึ่งที่ประสบการณ์นี้ดำเนินมาหลายศตวรรษแล้ว และยังคงใช้วิธีนี้ในห้องปฏิบัติการโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ

การกระจายตัว (lat.) - กระเจิงกระจาย - กระจาย

I. การทดลองของนิวตันเกี่ยวกับการกระจายตัว

ปรากฏการณ์การกระจายของแสงเป็นครั้งแรกที่ I. Newton ศึกษาและถือเป็นหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดของเขา คุณค่าทางวิทยาศาสตร์. ไม่ใช่เรื่องไร้สาระที่บนหลุมฝังศพของเขาซึ่งสร้างขึ้นในปี 1731 และตกแต่งด้วยรูปปั้นของชายหนุ่มที่มีสัญลักษณ์ของการค้นพบที่สำคัญที่สุดของเขา ร่างหนึ่งถือปริซึม และจารึกบนอนุสาวรีย์มีคำว่า: “เขาตรวจสอบความแตกต่าง ในรังสีของแสงและคุณสมบัติต่าง ๆ ที่ปรากฏพร้อมกันซึ่งไม่มีใครสงสัยมาก่อน คำสั่งสุดท้ายไม่ถูกต้องทั้งหมด การกระจายตัวเป็นที่รู้จักมาก่อน แต่ยังไม่ได้รับการศึกษาในรายละเอียด นิวตันให้ความสนใจกับข้อเท็จจริงที่ว่าภาพที่ได้จากเลนส์มีสีที่ขอบ การตรวจสอบขอบสีโดยการหักเหของแสง นิวตันทำการค้นพบของเขาในด้านทัศนศาสตร์

สเปกตรัมที่มองเห็นได้

เมื่อลำแสงสีขาวสลายตัวในปริซึม สเปกตรัมจะก่อตัวขึ้นโดยการหักเหของความยาวคลื่นที่แตกต่างกันในมุมที่ต่างกัน สีที่รวมอยู่ในสเปกตรัม กล่าวคือ สีที่สามารถหาได้จากคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นเดียว (หรือช่วงที่แคบมาก) เรียกว่าสีสเปกตรัม สีสเปกตรัมปฐมภูมิ (มี ชื่อตัวเอง) รวมถึงลักษณะการปล่อยสีเหล่านี้แสดงในตาราง:

กับแต่ละ "สี" ในสเปกตรัม เราต้องเปรียบเทียบ คลื่นแสงความยาวที่แน่นอน

แนวคิดที่ง่ายที่สุดของสเปกตรัมสามารถรับได้จากการดูที่รุ้ง แสงสีขาวที่หักเหในหยดน้ำทำให้เกิดรุ้ง เนื่องจากประกอบด้วยแสงสีต่างๆ มากมาย และการหักเหของแสงในรูปแบบต่างๆ สีแดงคือแสงที่อ่อนที่สุด สีน้ำเงินและสีม่วงจะแรงที่สุด นักดาราศาสตร์ศึกษาสเปกตรัมของดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดาวหาง เนื่องจากสเปกตรัมสามารถเรียนรู้ได้มากมาย

Nitrogen" href="/text/category/azot/" rel="bookmark">nitrogen . แสงสีแดงและสีน้ำเงินทำปฏิกิริยากับออกซิเจนต่างกันไป เนื่องจากความยาวคลื่นของสีน้ำเงินจะมีขนาดใกล้เคียงกับขนาดของอะตอมออกซิเจน และด้วยเหตุนี้ สีน้ำเงิน แสงถูกกระจายโดยออกซิเจนไปในทิศทางต่างๆ ในขณะที่แสงสีแดงส่องผ่านอย่างเงียบ ๆ ชั้นบรรยากาศ. อันที่จริง แสงสีม่วงกระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศมากกว่า แต่ตามนุษย์ไวต่อแสงน้อยกว่าแสงสีน้ำเงิน เป็นผลให้ปรากฎว่าดวงตาของมนุษย์จากทุกด้านจับแสงสีน้ำเงินที่กระจัดกระจายโดยออกซิเจนซึ่งทำให้ท้องฟ้าดูเป็นสีฟ้าสำหรับเรา

หากไม่มีชั้นบรรยากาศบนโลก ดวงอาทิตย์ก็จะปรากฏให้เราเห็นว่าเป็นดาวสีขาวสว่าง และท้องฟ้าก็จะกลายเป็นสีดำ

0 "style="border-collapse:collapse;border:none">

ปรากฏการณ์ไม่ปกติ

https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="(!LANG: ไฟขั้วโลก" align="left" width="140" height="217 src="> ออโรร่า ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนต่างชื่นชมภาพแสงออโรร่าอันสง่างามและสงสัยเกี่ยวกับที่มาของแสงออโรร่า หนึ่งในการอ้างอิงถึงออโรราที่เก่าแก่ที่สุดมีอยู่ในอริสโตเติล ใน "อุตุนิยมวิทยา" ของเขาที่เขียนเมื่อ 2,300 ปีที่แล้ว เราสามารถอ่านได้ว่า "บางครั้งในคืนที่อากาศแจ่มใส มีปรากฏการณ์มากมายบนท้องฟ้า - ช่องว่าง ช่องว่าง สีเลือด-แดง ...

ดูเหมือนไฟจะไหม้”

รังสีของคืนที่ชัดเจนสั่นสะเทือนอะไร?

เปลวเพลิงอันใดลุกโชนสู่นภา?

ดุจสายฟ้าที่ไม่มีเมฆบัง

มุ่งมั่นจากโลกสู่จุดสูงสุด?

เป็นไปได้ยังไงที่ลูกบอลน้ำแข็ง

มีไฟในช่วงกลางฤดูหนาวหรือไม่?

ออโรร่าคืออะไร? มันเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ตอบ. ออโรราเป็นแสงเรืองแสงที่เกิดจากปฏิกิริยาของอนุภาคที่มีประจุ (อิเล็กตรอนและโปรตอน) ที่บินจากดวงอาทิตย์กับอะตอมและโมเลกุล ชั้นบรรยากาศของโลก. การปรากฏตัวของอนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ในบางภูมิภาคของบรรยากาศและที่ความสูงระดับหนึ่งเป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์ ลมสุริยะกับ สนามแม่เหล็กโลก.

Aerosol" href="/text/category/ayerozolmz/" rel="bookmark">ละอองลอยของฝุ่นและความชื้นซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการสลายตัว สีแดด(กระจาย). ในตำแหน่งของจุดสุดยอด อุบัติการณ์ของรังสีของดวงอาทิตย์บนส่วนประกอบของละอองลอยของอากาศเกิดขึ้นเกือบเป็นมุมฉาก ชั้นของพวกมันระหว่างดวงตาของผู้สังเกตกับดวงอาทิตย์นั้นเล็กน้อย ยิ่งดวงอาทิตย์ตกต่ำถึงเส้นขอบฟ้า ความหนาของชั้นก็จะยิ่งเพิ่มขึ้น อากาศในบรรยากาศและปริมาณสารแขวนลอยในนั้น รังสีของดวงอาทิตย์เทียบกับผู้สังเกตจะเปลี่ยนมุมตกกระทบของอนุภาคแขวนลอย จากนั้นสังเกตการกระจายของแสงแดด ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น แสงแดดประกอบด้วยสีหลักเจ็ดสี แต่ละสีเหมือนกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มีความยาวและความสามารถในการกระจายตัวในชั้นบรรยากาศ สีหลักของสเปกตรัมจะจัดเรียงตามมาตราส่วนตั้งแต่สีแดงจนถึงสีม่วง สีแดงมีความสามารถในการกระจาย (ดังนั้นจึงดูดซับ) ในบรรยากาศน้อยที่สุด ด้วยปรากฏการณ์การกระจายตัว สีทั้งหมดที่ตามหลังสีแดงบนมาตราส่วนจะกระจัดกระจายตามส่วนประกอบของสารแขวนลอยของละอองลอยและดูดซับโดยพวกมัน ผู้สังเกตเห็นเพียงสีแดง ซึ่งหมายความว่ายิ่งชั้นของอากาศในชั้นบรรยากาศหนาขึ้น ความหนาแน่นของสารแขวนลอยก็จะยิ่งสูงขึ้น รังสีของสเปกตรัมก็จะกระจัดกระจายและดูดซับมากขึ้น เป็นที่รู้จัก ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ: หลังจากการปะทุอันทรงพลังของภูเขาไฟ Krakatau ในปี 1883 พระอาทิตย์ตกสีแดงที่สว่างผิดปกติในสถานที่ต่างๆ บนโลกใบนี้เป็นเวลาหลายปี นี่เป็นเพราะการเปิดตัวที่แข็งแกร่ง ฝุ่นภูเขาไฟสู่ชั้นบรรยากาศระหว่างการปะทุ

ฉันไม่คิดว่าการวิจัยของฉันจะจบลงที่นั่น ฉันมีคำถามเพิ่มเติม ฉันอยากจะรู้:

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อแสงส่องผ่านของเหลวและสารละลายต่างๆ

แสงสะท้อนและดูดกลืนแสงอย่างไร

หลังจากทำงานนี้ ฉันก็มั่นใจว่าน่าทึ่งและมีประโยชน์สำหรับ กิจกรรมภาคปฏิบัติอาจเป็นปรากฏการณ์การหักเหของแสง ทำให้ฉันเข้าใจว่าทำไมพระอาทิตย์ตกจึงเป็นสีแดง

วรรณกรรม

1. ฟิสิกส์. เคมี. 5-6 เซลล์ หนังสือเรียน. M.: Bustard, 2009, p.106

2. ปรากฏการณ์ Bulat ในธรรมชาติ ม.: ตรัสรู้, 2517, 143 น.

3. "ใครสร้างรุ้ง" - Quant 1988 ฉบับที่ 6 หน้า 46

4. Newton I. การบรรยายเกี่ยวกับทัศนศาสตร์ Tarasov ในธรรมชาติ - ม.: การตรัสรู้, 1988

แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต:

1. http://potomy. th/ ทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า?

2. http://www. voprosy-kak-i-pochemu. th ทำไมท้องฟ้าเป็นสีฟ้า?

3. http://experience. th/category/การศึกษา/