Nega osmon ko'k: bolaga va kattalarga qanday tushuntirish kerak? Nega osmon ko'k? Nega osmon ko'k fizika.

Osmon nega moviy ekanligi haqida hech o'ylab ko'rganmisiz? Axir, atmosfera shaffof havodan iborat, quyosh nuri esa oq rangda. Qanday qilib kunduzi Quyosh nurida osmon ko'k va shaffof bo'lib qoladi? 1899 yilgacha bu paradoks erimas edi, ammo hozir fan javobni biladi.

Nega osmon ko'k?

Javob yorug'likning tabiatida yotadi. Oq yorug'lik spektrning ettita rangidan iborat: qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, ko'k va binafsha, ularning har biri ma'lum bir to'lqin uzunligiga mos keladi. Qizil yorug'likning to'lqin uzunliklari eng uzun, to'q sariq rang biroz qisqaroq ... binafsha rang eng qisqa.

Quyosh

yorug'lik nurlari

Quyoshimiz radiatsiyasining (yorug'ligining) ko'rinadigan qismini tashkil etuvchi spektrning ranglari.

Yer

Erning zich atmosferasidan o'tayotganda yorug'lik gaz, suv bug'i va changning eng kichik zarralarida sinib, tarqala boshlaydi. Siz taxmin qilganingizdek, spektrning barcha komponentlari bir xil tarzda tarqalmaydi. Shunday qilib, uzun qizil to'lqinlar nurni erga ergashtirib, deyarli yon tomonlarga tarqalmaydi. Moviy qisqa to'lqinli yorug'lik, aksincha, tomonlarga juda yaxshi tarqalib, butun osmonni ko'k-ko'k ranglarda bo'yaydi.

yorug'lik to'lqinlari

Yer atmosferasi

Spektrning ko'k qismining sinishi va tarqalishi

Yorug'likning to'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, u atmosferada shunchalik ko'p tarqaladi va aksincha. Rasmdagi "3" raqami yorug'likning atmosferani to'ldiruvchi gaz molekulalari, chang zarralari va suv tomchilarida sinishi jarayonini bildiradi.

Qisqa javob: Quyoshning rang spektrining ko'k qismi, qisqa to'lqin uzunligi tufayli, spektrning boshqa 6 rangiga nisbatan yer atmosferasida yaxshiroq tarqalgan.

Nega osmon binafsha emas?

Spektrning binafsha qismi haqiqatan ham ko'k qismga qaraganda qisqaroq to'lqin uzunligiga ega va shuning uchun u atmosferada yaxshiroq tarqalgan. Biroq, bizning osmonimiz binafsha emas. Nega? Birinchidan, Quyosh notekis spektrga ega - binafsha nurlanish ko'kdan ancha past. Ikkinchidan, inson ko'zlari binafsha rangga kamroq sezgir.

Nega quyosh botishi qizil?

Quyosh chiqishi va quyosh botishi paytida quyosh nuri er yuzasiga tangensial ravishda tarqaladi - nurning atmosfera orqali o'tgan masofasi sezilarli darajada oshadi. Qisqa to'lqin uzunligidagi barcha yorug'lik kuzatuvchiga etib borishidan ancha oldin yon tomonlarga tarqaladi. Faqat uzun to'q sariq va qizil to'lqinlar erga etib boradi, ular to'g'ridan-to'g'ri nurlar bo'ylab bir oz tarqalib, osmonning mahalliy qismini rang beradi.

Nega osmon ko'k - bunday oddiy savolga javob topish juda qiyin. Ko'pgina olimlar bu savolga javob berishni boshdan kechirdilar. Muammoning eng yaxshi yechimi taxminan 100 yil oldin ingliz fizigi lord Jon Reyli tomonidan taklif qilingan.

Lekin boshidan boshlaylik. Quyosh ko'zni qamashtiradigan darajada toza oq nur chiqaradi. Shunday qilib, osmonning rangi bir xil bo'lishi kerak, lekin u hali ham ko'k. Yer atmosferasidagi oq nur bilan nima sodir bo'ladi?

Quyosh nuri rangi

Quyosh nurining haqiqiy rangi oq. Oq yorug'lik rangli nurlarning aralashmasidir. Prizma yordamida biz kamalak yasashimiz mumkin. Prizma oq nurni rangli chiziqlarga ajratadi: qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha. Birgalikda bu nurlar yana oq nurni hosil qiladi. Quyosh nurlari birinchi navbatda rangli komponentlarga bo'linadi deb taxmin qilish mumkin. Keyin nimadir sodir bo'ladi va Yer yuzasiga faqat ko'k nurlar etib boradi.

Turli vaqtlarda ilgari surilgan gipotezalar

Bir nechta mumkin bo'lgan tushuntirishlar mavjud. Erni o'rab turgan havo gazlar aralashmasi: azot, kislorod, argon va boshqalar. Atmosferada suv bug'lari va muz kristallari ham mavjud. Chang va boshqa mayda zarralar havoda to'xtatiladi. Ozon qatlami atmosferaning yuqori qismida joylashgan. Bu sabab bo'lishi mumkinmi?

Ba'zi olimlar ozon va suv molekulalari qizil nurlarni o'zlashtiradi va ko'k nurlarni o'tkazadi, deb ishonishgan. Ammo osmonni ko'k rangga bo'yash uchun atmosferada ozon va suv etarli emasligi ma'lum bo'ldi.

1869 yilda ingliz Jon Tindall chang va boshqa zarralar yorug'likni tarqatishini taklif qildi. Moviy yorug'lik eng kam tarqalgan va Yer yuzasiga etib borish uchun bunday zarralar qatlamlaridan o'tadi. U o'z laboratoriyasida tutunning modelini yaratdi va uni yorqin oq nur bilan yoritdi. Tutun moviy rangga aylandi.

Tyndall, agar havo mutlaqo toza bo'lsa, hech narsa yorug'likni tarqatmaydi va biz yorqin oq osmonga qoyil qolishimiz mumkin, deb qaror qildi. Lord Rayleigh ham bu fikrni qo'llab-quvvatladi, lekin uzoq vaqt emas. 1899 yilda u o'z tushuntirishini e'lon qildi: osmonni ko'k rangga aylantiradigan chang yoki tutun emas, balki havo.

Rang va to'lqin uzunligi o'rtasidagi bog'liqlik

Quyosh nurlarining bir qismi gaz molekulalari orasidan ular bilan toʻqnashmasdan oʻtadi va Yer yuzasiga oʻzgarmagan holda yetib boradi. Ikkinchisi, ko'p qismi gaz molekulalari tomonidan so'riladi. Fotonlar yutilganda molekulalar qo'zg'aladi, ya'ni ular energiya bilan zaryadlanadi va keyin uni yana fotonlar shaklida chiqaradi. Ushbu ikkilamchi fotonlar turli to'lqin uzunliklariga ega va qizildan binafsha ranggacha bo'lgan har qanday rangga ega bo'lishi mumkin.

Ular har tomonga tarqaladilar: Yerga, Quyoshga va yon tomonlarga. Lord Rayleigh, chiqarilgan nurning rangi nurda u yoki bu rang kvantlarining ustunligiga bog'liqligini taklif qildi. Gaz molekulasi quyosh fotonlari bilan to'qnashganda, bitta ikkinchi darajali qizil kvant uchun sakkizta ko'k kvant mavjud.

Natija qanday? Kuchli ko'k yorug'lik tom ma'noda bizga milliardlab atmosfera gaz molekulalaridan har tomondan tushadi. Bu yorug'likda boshqa ranglarning fotonlari aralashgan, shuning uchun u sof ko'k rangga ega emas.

Nega osmon ko'k?

Odamlar o'ylashlari mumkin bo'lgan er yuzasiga etib borishdan oldin, quyosh nuri sayyoramizning butun havo qobig'idan o'tishi kerak. Yorug'lik keng spektrga ega, unda asosiy ranglar, kamalakning soyalari hali ham ajralib turadi. Ushbu spektrdan qizil rang eng uzun yorug'lik to'lqiniga ega, binafsha esa eng qisqa. Quyosh botganda, quyosh diski tezda qizil rangga aylanadi va ufqqa yaqinlashadi.

Bunday holda, yorug'lik havoning ortib borayotgan qalinligini engib o'tishi kerak va to'lqinlarning bir qismi yo'qoladi. Avval binafsha rang yo'qoladi, keyin ko'k, ko'k. Qizil rangning eng uzun to'lqinlari Yer yuzasiga oxirigacha kirib borishda davom etadi va shuning uchun quyosh diski va uning atrofidagi halo oxirgi daqiqalargacha qizg'ish ranglarga ega bo'ladi.

Nega osmon ko'k - qiziqarli video

Kechqurun nima o'zgaradi?

Quyosh botishiga yaqinroq, Quyosh ufqqa yuguradi, u qanchalik pastroq tushsa, kechqurun tezroq yaqinlashadi. Bunday paytlarda asl quyosh nurini yer yuzasidan ajratib turuvchi atmosfera qatlami nishab burchagi hisobiga keskin oshib keta boshlaydi. Bir nuqtada qalinlashtiruvchi qatlam qizildan tashqari boshqa yorug'lik to'lqinlarini o'tkazishni to'xtatadi va o'sha paytda osmon bu rangga bo'yalgan. Moviy rang endi mavjud emas, u atmosfera qatlamlaridan o'tish jarayonida so'riladi.

Qiziqarli fakt: quyosh botganda, quyosh va osmon ranglarning butun gamutidan o'tadi, chunki ularning biri yoki boshqasi atmosferadan o'tishni to'xtatadi. Quyosh chiqishi vaqtida ham xuddi shunday kuzatilishi mumkin, ikkala hodisaning sabablari bir xil.

Quyosh chiqqanda nima bo'ladi?

Quyosh chiqishida quyosh nurlari bir xil jarayondan o'tadi, lekin teskari tartibda. Ya'ni, birinchidan, birinchi nurlar atmosferaning qalinligini kuchli burchak ostida yorib o'tadi, faqat qizil spektr sirtga etib boradi. Shuning uchun quyosh chiqishi dastlab qizil rangga botadi. Keyin, quyosh chiqishi va burchak o'zgarishi bilan boshqa rangdagi to'lqinlar o'ta boshlaydi - osmon to'q sariq rangga aylanadi, keyin esa odatdagidek ko'k rangga aylanadi. Osmonning yarim kunlik chuqur ko'k rangi kuzatiladi, keyin esa kechqurun u yana qip-qizil rangga aylana boshlaydi. Osmonning bir tomonida, quyoshdan uzoqda, ko'k-qora rang bor, lekin botayotgan yulduzga qanchalik yaqin bo'lsa, Quyosh butunlay g'oyib bo'lgunga qadar ufq yaqinida qizil soyalar ko'proq ko'rinadi.

Bunday rang hodisalari hamma joyda kuzatiladi. Quyosh ham, ekvatorda ham, qutblarda ham osmonning unga yaqin qismlari qizil rangga aylanadi. Bu hodisani butun sayyorada ko'rish mumkin. Ba'zida quyosh botishi yoki quyosh chiqishi ko'proq to'yingan qizil ranglarga ega, bu atmosferaning holati, undagi aerozollar yoki suspenziyalar mavjudligi bilan bog'liq. Boshqa hollarda, rang unchalik aniq emas, mo''tadilroq. Quyosh botishining soyalari bo'yicha ertangi kun uchun ob-havoni aniqlashga imkon beradigan xalq belgilari mavjud - odamlar ranglarni tahlil qilishni va atmosfera holatini ulardan katta yoki kamroq aniqlik bilan bashorat qilishni o'rgandilar.

Shunday qilib, quyosh botishining qizil rangi eng uzun to'lqin uzunligiga ega bo'lgan quyosh spektrining faqat qizil ranglari atmosferaning qalinligini katta burchak ostida yorib o'tishi bilan bog'liq. Quyosh chiqishining qizil rangi xuddi shu omil bilan bog'liq. Kunning qolgan qismida osmon ko'k rangga ega, chunki bu soya spektrning qolgan qismini cho'ktirishga qodir, eng katta tarqalish qobiliyatiga ega.

Agar xato topsangiz, matnning bir qismini ajratib ko'rsating va bosing Ctrl+Enter.

Toza quyoshli kunda ustimizdagi osmon yorqin moviy ko'rinadi. Kechqurun quyosh botishi osmonni qizil, pushti va to'q sariq ranglarga bo'yadi. Xo'sh, nima uchun osmon ko'k va quyosh botishini nima qizil qiladi?

Quyosh qanday rangda?

Albatta, quyosh sariq! Yerning barcha aholisi javob beradi va oy aholisi ular bilan rozi bo'lmaydi.

Yerdan Quyosh sariq rangda ko'rinadi. Ammo kosmosda yoki Oyda Quyosh bizga oppoq ko'rinardi. Kosmosda quyosh nurini sochadigan atmosfera yo'q.

Yerda quyosh nurlarining qisqa to'lqin uzunliklarining bir qismi (ko'k va binafsha) sochilish orqali so'riladi. Spektrning qolgan qismi sariq rangga o'xshaydi.

Kosmosda esa osmon ko'k o'rniga qorong'u yoki qora ko'rinadi. Bu atmosferaning yo'qligi natijasidir, shuning uchun yorug'lik hech qanday tarzda tarqalmaydi.

Ammo kechqurun quyoshning rangi haqida so'rasangiz. Ba'zan javob quyosh QIZIL bo'ladi. Lekin nima uchun?

Nega quyosh botganda qizil bo'ladi?

Quyosh quyosh botishi tomon harakat qilganda, quyosh nuri kuzatuvchiga etib borishi uchun atmosferada ko'proq masofani bosib o'tishi kerak. To'g'ridan-to'g'ri yorug'lik bizning ko'zlarimizga kamroq tushadi va Quyosh kamroq yorqin ko'rinadi.

Quyosh nuri uzoqroq masofani bosib o'tishi kerakligi sababli, ko'proq tarqalish sodir bo'ladi. Quyosh nurlari spektrining qizil qismi havodan ko'k qismiga qaraganda yaxshiroq o'tadi. Va biz qizil quyoshni ko'ramiz. Quyosh ufqqa qanchalik past bo'lsa, biz uni ko'radigan havo "kattalashtiruvchi oyna" qanchalik katta bo'lsa va u shunchalik qizilroq bo'ladi.

Xuddi shu sababga ko'ra, Quyosh bizga diametri bo'yicha kunduzgiga qaraganda ancha kattaroq bo'lib tuyuladi: havo qatlami erdagi kuzatuvchi uchun kattalashtiruvchi oyna rolini o'ynaydi.

Botayotgan quyosh atrofidagi osmonni turli ranglarda bo'yash mumkin. Havoda chang yoki suvning ko'plab mayda zarralari bo'lsa, osmon eng go'zaldir. Bu zarralar yorug'likni barcha yo'nalishlarda aks ettiradi. Bunday holda, qisqaroq yorug'lik to'lqinlari tarqaladi. Kuzatuvchi uzunroq to'lqin uzunlikdagi yorug'lik nurlarini ko'radi va shuning uchun osmon qizil, pushti yoki to'q sariq rangda ko'rinadi.

Ko'rinadigan yorug'lik - bu kosmosda harakatlana oladigan energiya shakli. Quyosh yoki cho'g'lanma chiroq oq rangda ko'rinadi, agar aslida u barcha ranglarning aralashmasi bo'lsa. Oq rangni tashkil etuvchi asosiy ranglar qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha rangdir. Bu ranglar doimiy ravishda bir-biriga o'zgarib turadi, shuning uchun asosiy ranglardan tashqari, juda ko'p turli xil soyalar ham mavjud. Bu ranglar va soyalarning barchasi osmonda namlik yuqori bo'lgan joylarda paydo bo'ladigan kamalak shaklida kuzatilishi mumkin.

Butun osmonni to'ldiradigan havo mayda gaz molekulalari va chang kabi kichik qattiq zarralar aralashmasidir.

Kosmosdan kelayotgan quyosh nurlari atmosfera gazlari ta'sirida tarqala boshlaydi va bu jarayon Reylning tarqalishi qonuniga muvofiq sodir bo'ladi. Yorug'lik atmosferadan o'tganda, optik spektrning ko'p to'lqin uzunliklari o'zgarmagan holda o'tadi. Qizil, to'q sariq va sariq ranglarning faqat kichik bir qismi havo bilan o'zaro ta'sir qiladi, molekula va changga aylanadi.

Yorug'lik gaz molekulalari bilan to'qnashganda, yorug'lik turli yo'nalishlarda aks etishi mumkin. Qizil va to'q sariq kabi ba'zi ranglar havodan to'g'ridan-to'g'ri o'tib, kuzatuvchiga bevosita etib boradi. Ammo ko'k yorug'likning aksariyati havo molekulalaridan barcha yo'nalishlarda qayta aks etadi. Shu tarzda, ko'k yorug'lik osmon bo'ylab tarqaladi va u ko'k ko'rinadi.

Biroq, ko'plab qisqa to'lqin uzunlikdagi yorug'lik gaz molekulalari tomonidan so'riladi. Yutishdan keyin ko'k rang barcha yo'nalishlarda chiqariladi. U butun osmon bo'ylab tarqalib ketgan. Qaysi tomonga qaramang, bu tarqoq ko'k nurning bir qismi kuzatuvchiga etib boradi. Ko'k yorug'lik tepada hamma joyda ko'rinadiganligi sababli, osmon ko'k ko'rinadi.

Agar siz ufqqa qarasangiz, osmon ochroq rangga ega bo'ladi. Bu yorug'likning atmosferada kuzatuvchiga ko'proq masofani bosib o'tishining natijasidir. Tarqalgan yorug'lik yana atmosfera tomonidan tarqaladi va kuzatuvchining ko'ziga kamroq ko'k rang tushadi. Shuning uchun ufq yaqinidagi osmon rangi oqarib ko'rinadi yoki hatto butunlay oq ko'rinadi.

Nima uchun bo'sh joy qora?

Kosmosda havo yo'q. Yorug'likni aks ettirish uchun hech qanday to'siq yo'qligi sababli, yorug'lik to'g'ridan-to'g'ri tarqaladi. Yorug'lik nurlari tarqalmaydi va "osmon" qorong'i va qora ko'rinadi.

Atmosfera.

Atmosfera - bu yupqa, asosan shaffof qobiq shaklida Yerni o'rab turgan gazlar va boshqa moddalar aralashmasi. Atmosferani Yerning tortishish kuchi ushlab turadi. Atmosferaning asosiy tarkibiy qismlari azot (78,09%), kislorod (20,95%), argon (0,93%) va karbonat angidrid (0,03%). Atmosferada shuningdek, oz miqdorda suv (turli joylarda uning konsentratsiyasi 0% dan 4% gacha), qattiq zarralar, gazlar neon, geliy, metan, vodorod, kripton, ozon va ksenon mavjud. Atmosferani o'rganadigan fan meteorologiya deb ataladi.

Biz nafas olishimiz kerak bo'lgan kislorod bilan ta'minlaydigan atmosfera bo'lmasa, Yerdagi hayot mumkin emas edi. Bundan tashqari, atmosfera yana bir muhim vazifani bajaradi - u butun sayyoradagi haroratni tenglashtiradi. Agar atmosfera bo'lmaganida, sayyoramizning ba'zi joylarida jazirama issiq bo'lishi mumkin, boshqa joylarda esa juda sovuq bo'lishi mumkin, harorat oralig'i kechasi -170 ° C dan kunduzi + 120 ° C gacha bo'lishi mumkin. Atmosfera bizni Quyosh va kosmosning zararli nurlanishidan ham himoya qiladi, uni so'rib oladi va tarqatadi.

Atmosferaning tuzilishi

Atmosfera turli qatlamlardan iborat bo'lib, bu qatlamlarga bo'linish ularning harorati, molekulyar tarkibi va elektr xususiyatlariga ko'ra sodir bo'ladi. Bu qatlamlar aniq chegaralarga ega emas, ular mavsumiy ravishda o'zgaradi va bundan tashqari, ularning parametrlari turli kengliklarda o'zgaradi.

Gomosfera

Troposfera, Stratosfera va Mezopauzni o'z ichiga olgan 100 km past.
Atmosfera massasining 99% ni tashkil qiladi.
Molekulalar molekulyar og'irlik bilan ajralib turmaydi.
Tarkibi juda bir xil, ba'zi kichik mahalliy anomaliyalar bundan mustasno. Bir jinslilik doimiy aralashtirish, turbulentlik va turbulent diffuziya orqali saqlanadi.
Suv notekis taqsimlangan ikkita komponentdan biridir. Suv bug'lari ko'tarilganda, u soviydi va kondensatsiyalanadi, keyin yog'ingarchilik - qor va yomg'ir shaklida erga qaytadi. Stratosferaning o'zi juda quruq.
Ozon - bu taqsimlanishi notekis bo'lgan yana bir molekula. (Quyida stratosferadagi ozon qatlami haqida o'qing.)

geterosfera

Gomosfera ustida joylashgan, Termosfera va Ekzosferani o'z ichiga oladi.
Bu qatlam molekulalarining ajralishi ularning molekulyar og'irliklariga asoslanadi. Qatlamning pastki qismida azot va kislorod kabi og'irroq molekulalar to'plangan. Geterosferaning yuqori qismida engilroqlari, geliy va vodorod ustunlik qiladi.

Atmosferaning elektr xususiyatlariga qarab qatlamlarga bo'linishi.

Neytral atmosfera

100 km dan pastda.

Ionosfera

Taxminan 100 km dan yuqori.
Tarkibida ultrabinafsha nurlarning yutilishi natijasida hosil bo'lgan elektr zaryadlangan zarrachalar (ionlar) mavjud.
Ionlanish darajasi balandlik bilan o'zgaradi.
Turli qatlamlar uzoq va qisqa radio to'lqinlarni aks ettiradi. Bu to'g'ri chiziq bo'ylab tarqaladigan radio signallarining erning sharsimon yuzasi atrofida egilishiga imkon beradi.
Auroralar bu atmosfera qatlamlarida paydo bo'ladi.
Magnitosfera ionosferaning yuqori qismi bo'lib, taxminan 70 000 km gacha cho'zilgan, bu balandlik quyosh shamolining intensivligiga bog'liq. Magnitosfera bizni quyosh shamolining yuqori energiyali zaryadlangan zarralarini Yerning magnit maydonida ushlab turish orqali himoya qiladi.

Atmosferaning haroratlariga qarab qatlamlarga bo'linishi

Yuqori chegara balandligi troposfera fasllar va kengliklarga bog'liq. U yer yuzasidan ekvatorda taxminan 16 km balandlikda, Shimoliy va Janubiy qutblarda 9 km balandlikda joylashgan.

"Tropo" prefiksi o'zgarish degan ma'noni anglatadi. Troposfera parametrlarining o'zgarishi ob-havo sharoiti tufayli sodir bo'ladi - masalan, atmosfera frontlarining harakati tufayli.
Balandlik oshgani sayin harorat pasayadi. Issiq havo ko'tariladi, keyin soviydi va yana Yerga tushadi. Bu jarayon konveksiya deb ataladi, u havo massalarining harakati natijasida yuzaga keladi. Bu qatlamdagi shamollar asosan vertikal ravishda esadi.
Bu qatlam boshqa barcha qatlamlarni birlashtirgandan ko'ra ko'proq molekulalarni o'z ichiga oladi.

Stratosfera- taxminan 11 km balandlikdan 50 km gacha cho'zilgan.

U juda nozik havo qatlamiga ega.
"Strato" prefiksi qatlamlar yoki qatlamlarga ishora qiladi.
Stratosferaning pastki qismi ancha sokin. Reaktiv samolyotlar Troposferadagi yomon ob-havodan o'tish uchun ko'pincha pastki Stratosferada uchadi.
Stratosferaning yuqori qismida yuqori balandlikdagi reaktiv oqimlar deb nomlanuvchi kuchli shamollar esadi. Ular gorizontal ravishda 480 km / soat tezlikda zarba beradi.
Stratosferada taxminan 12 dan 50 km gacha (kenglikka qarab) balandlikda joylashgan "ozon qatlami" mavjud. Bu qatlamdagi ozon kontsentratsiyasi atigi 8 ml/m 3 bo'lsa-da, quyoshning zararli ultrabinafsha nurlarini juda samarali o'zlashtiradi va shu bilan yerdagi hayotni himoya qiladi. Ozon molekulasi uchta kislorod atomidan iborat. Biz nafas olayotgan kislorod molekulalarida ikkita kislorod atomi mavjud.
Stratosfera juda sovuq, uning harorati pastda -55 ° C atrofida va balandlik bilan ortadi. Haroratning oshishi ultrabinafsha nurlarning kislorod va ozon tomonidan so'rilishi bilan bog'liq.

Mezosfera- taxminan 100 km balandlikka cho'ziladi.

Toza quyoshli kunda bizning ustimizdagi osmon yorqin ko'k rangga ega. Kechqurun, quyosh botganda, osmon ko'zni quvontiradigan ko'p sonli soyalar bilan to'q qizil rangga ega bo'ladi. Xo'sh, nega kunduzi osmon ko'k bo'ladi? Quyosh botishini nima qizil qiladi? Shaffof havo kunning turli vaqtlarida ko'k va qizil ranglar bilan qanday porlaydi?

Men bu erda 2 ta javobni taqdim etaman: birinchisi keng o'quvchi uchun soddalashtirilgan, ikkinchisi ilmiyroq va aniqroq. Qaysi birini yoqtirganingizni o'zingiz tanlang.

1. Nima uchun osmon yashil emas, ko'k? Dummies uchun javob

Quyosh yoki chiroqning yorug'ligi oq ko'rinadi, lekin oq rang mavjud bo'lgan barcha 7 rangning aralashmasidir: qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha rang (1-rasm). Osmon (atmosfera) havo bilan to'ldirilgan. Havo mayda gaz molekulalari va chang kabi qattiq moddalarning kichik qismlari aralashmasidir. Quyosh nurlari havo orqali o'tishi bilan havo zarralari bilan to'qnashadi. Yorug'lik nuri gaz molekulalariga tegsa, u boshqa yo'nalishda (tarqalishi) "sakrashi" mumkin.

Qizil va to'q sariq kabi oq yorug'likning ba'zi tarkibiy ranglari to'g'ridan-to'g'ri quyoshdan bizning ko'zimizga sochilmasdan o'tadi. Ammo ko'k nurlarning aksariyati havo zarralarini barcha yo'nalishlarda "sakradi". Shunday qilib, butun osmon tom ma'noda ko'k nurlar bilan teshiladi. Yuqoriga qaraganingizda, bu ko'k chiroqning bir qismi ko'zingizga etib boradi va siz butun boshingizdan ko'k nurni ko'rasiz! Bu erda, aslida, nega osmon moviy!

Tabiiyki, hamma narsa maksimal darajada soddalashtirilgan, ammo quyida bizning boshimizdagi sevimli osmonimizning mulki yanada tubdan tavsiflangan va osmonning rangi nima uchun ko'k va yashil emasligini tushuntiradigan sabablar keltirilgan!

2. Nima uchun osmon ko'k rangda? rivojlangan javob

Keling, yorug'lik va rangning tabiatini batafsil ko'rib chiqaylik. Rang, hamma biladi, bizning ko'zlarimiz va miyamiz idrok eta oladigan va aniqlay oladigan yorug'lik xususiyatidir. Quyosh nuri - bu kamalakning barcha 7 rangidan iborat bo'lgan katta miqdordagi oq nurlar. Nur dispersiya xususiyatiga ega (1-rasm). Hamma narsa Quyosh tomonidan yoritilgan, lekin ba'zi ob'ektlar faqat bitta rangdagi nurlarni aks ettiradi, masalan, ko'k, boshqa narsalar esa faqat sariq nurlarni aks ettiradi va hokazo. Inson ranglarni shunday belgilaydi. Demak, Quyosh Yerga oq nurlari bilan porlaydi, lekin atmosfera (qalin havo qatlami) uni o'rab oladi va bu oq (barcha ranglardan iborat) nur atmosferadan o'tganda, aynan havo tarqaladi (tarqaladi). ) oq quyosh nurining barcha 7 rangli nurlari, lekin kattaroq kuch bilan bu uning ko'k-ko'k nurlari (boshqacha qilib aytganda, atmosfera tom ma'noda ko'k rangda porlashni boshlaydi). Boshqa ranglar to'g'ridan-to'g'ri Quyoshdan bizning ko'zimizga tushadi (2-rasm).

Nima uchun ko'k rang atmosferada eng ko'p tarqalgan? Bu tabiiy hodisa bo'lib, u Reylining fizik qonuni bilan tavsiflanadi. Oddiyroq qilib aytganda, Rayleigh 1871 yilda chiqargan va yorug'likning tarqalishi (nur) bu nurning rangiga (ya'ni, uning to'lqin uzunligi kabi xususiyatiga) qanday bog'liqligini aniqlaydigan formula mavjud. . Va shunday bo'ldiki, osmon-ko'k rang eng qisqa to'lqin uzunligiga va shunga mos ravishda eng katta dispersiyaga ega.

Nega quyosh chiqishi va botishi paytida osmon qizil bo'ladi? Quyosh botganda yoki quyosh chiqishida quyosh ufqda past bo'ladi, bu esa quyosh nurlarining qiya tushishiga olib keladi.

Yerga yut. Nurning uzunligi, albatta, ko'p marta ortadi (3-rasm) va shuning uchun bunday katta masofada spektrning deyarli butun qisqa to'lqinli (ko'k-ko'k) qismi atmosferada tarqalib ketgan va 3-rasmga etib bormaydi. Yer yuzasi. Bizga faqat sariq-qizil uzun to'lqinlar yetib boradi. Quyosh chiqishi va botishi paytida osmon aynan shunday rangga ega bo'ladi. Shuning uchun osmon ko'k va ko'kdan tashqari, sariq va qizil hamdir!

Va endi, yuqorida aytilganlarning barchasini to'liq tushunish uchun, atmosfera qanday ekanligi haqida bir necha so'z.

Atmosfera (osmon ombori) nima?

Atmosfera - bu gaz molekulalari va Yerni o'rab turgan boshqa materiallar aralashmasi. Asosan, atmosfera azot gazlaridan (78%) va kisloroddan (21%) iborat. Gazlar va suv (bug'lar, tomchilar va muz kristallari shaklida) atmosferaning eng keng tarqalgan tarkibiy qismlaridir. Bundan tashqari, oz miqdordagi boshqa gazlar, shuningdek, chang, kuyikish, kul, okeanlardan tuz va boshqalar kabi ko'plab mayda zarrachalar mavjud. Atmosferaning tarkibi geografik joylashuvi, ob-havo va boshqa ko'p narsalarga qarab o'zgaradi. Qaerdadir yomg'irdan keyin yoki okean yaqinida havoda ko'proq suv bo'lishi mumkin, qayerdadir vulqonlar atmosferaga yuqori miqdorda chang zarralari otilib chiqadi.

Atmosfera uning pastki qismida, Yer yaqinida zichroq. U balandligi bilan asta-sekin yupqalanadi. Atmosfera va kosmos o'rtasida keskin farq yo'q. Shuning uchun biz osmonda ko'k va ko'k ranglarning to'lib-toshganini ko'ramiz, chunki osmondagi atmosfera hamma joyda har xil, tuzilishi va xususiyatlari boshqacha.

Millionlab savollar borki, biz bolaligimizdan javob olmaymiz, katta bo'lganimizda esa so'rashdan uyalamiz. Shulardan biri javobsiz savollar: "nega osmon ko'k?" Va hamma narsa yaxshi bo'lar edi va bu bilimsiz siz yashashingiz mumkin, lekin bola ota-onasiga bunday qiyin savollarni berishni boshlaganda, ular tez-tez uyaladilar va mavzuni o'zgartira boshlaydilar. Keyin bola javobni bilmay o'sadi, uning o'z farzandlari bor va hamma narsa yana takrorlanadi. Keling, ushbu "shafqatsiz doira" ni buzamiz va osmon nima uchun moviy bo'lishining sabablarini tushunamiz. Muammoni barcha mumkin bo'lgan nuqtai nazardan ko'rib chiqing.

Fizika nuqtai nazaridan ko'k osmon hodisasi

Keling, to'g'ridan-to'g'ri fikrga o'taylik, osmon ko'k, chunki yer atmosferasi quyosh nurini sochadi. Oxirgi 200-300 yil davomida olib borilgan barcha tadqiqotlar shundan kelib chiqadi. Moviy osmon fenomeniga ta'sir qiluvchi bir nechta aksiomalarni ko'rib chiqing:

Quyoshning oq nuri turli rangdagi oqimlarning kombinatsiyasidir. Oq rang "alohida" mavjud emas. Hammaga ma'lumki, faqat 7 ta rang (qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, ko'k, binafsha rang) mavjud, qolgan ranglar faqat birlashtirilganda olinadi. Oq rang barcha etti rangni birlashtirish orqali olinadi. Shuni hisobga olish kerakki, biz aynan ko'z bilan ajrata oladigan ranglarni nazarda tutamiz.
Atmosfera bo'sh emas, u ko'plab gazlardan iborat: azot (78%), kislorod (21%), karbonat angidrid, uning turli holatlaridagi suv (bug ', muz kristallari). Shuningdek, atrofimizdagi chang, turli metallarning elementlari ko'p. Ularning barchasi quyoshning oq nurini buzadi.
Bizni o'rab turgan va biz nafas olayotgan havo aslida shaffof emas. Har holda, ko'p miqdorda. Axir biz vakuumda yashamaymiz.

Ushbu uchta faktdan biz davom etamiz.

Hikoya

19-asrda Jon Tindall ismli olim atmosferadagi zarralar tufayli osmonni ko'k rangda ko'rishimizni isbotlagan tadqiqot o'tkazdi. U o'z laboratoriyasida sun'iy ravishda chang zarralari bilan tuman yaratdi va unga yorqin oq nurni yo'naltirdi - tuman rangi mavimsi rangga aylandi. 30 yil o'tgach, 1899 yilda fizik Rayleigh o'zidan oldingi olimlarning tadqiqotlarini rad etdi va dalillarni e'lon qildi. havo molekulalari tufayli osmon ko'k va unda chang yo'q. Bu hodisa deyiladi diffuz osmon radiatsiyasi Bu haqda ko'proq Vikipediyada o'qishingiz mumkin.

Osmon ko'k ko'rinadi, chunki havo qisqa to'lqinli yorug'likni uzoq to'lqinli yorug'likka qaraganda ko'proq tarqatadi. Moviy yorug'lik qisqaroq to'lqin uzunligiga ega bo'lganligi sababli, ko'rinadigan spektrning oxirida u qizil rangga qaraganda atmosferada ko'proq tarqaladi. (Manba: Vikipediya)

Nur nima? Yorug'lik - bu fotonlar oqimi, biz ba'zilarini ko'zimiz bilan ko'ramiz, ba'zilarini esa ko'ra olmaymiz. Shunday qilib, masalan, biz ranglarning standart spektrini ko'ramiz, lekin quyoshni ham chiqaradigan ultrabinafsha emas. Oxirida qanday rangni ko'rishimiz ushbu oqimning "to'lqin uzunligi" ga bog'liq. Ushbu to'lqin uzunligi qaysi rangni olishingizni aniqlaydi.

Shunday qilib. Quyosh bizga oq rangga mos keladigan to'lqin uzunligi bilan kvantlarni yuborishini aniqladik, ammo u atmosferadan o'tayotganda qanday qilib ko'k rangga aylanadi? Keling, kamalak misolini olaylik. Rainbow - yorug'likning sinishi va uning spektrga bo'linishining bevosita misolidir. Uyda shisha prizma yordamida o'zingizning kamalakni yaratishingiz mumkin. Rangning spektrga parchalanishi deyiladi dispersiya.

Shunday qilib, bizning osmonimiz prizma sifatida ishlaydi. Aksariyat oq yorug'lik atmosferadagi gaz molekulalaridan o'tayotganda to'lqin uzunligini o'zgartiradi. Natijada, molekulalarni "tark qiluvchi" fotonlar boshqa rangga ega. Bu rang binafsha, qizil yoki ko'k va ko'k bo'lishi mumkin.

Nima uchun biz qizil emas, ko'k rangni ko'ramiz?

Quyoshdan yerga yorug'lik o'tganda biz qanday rangni ko'rishimiz qaysi fotonlarning ustunligiga bog'liq. Masalan, yorug'lik atmosferadan o'tganda, ko'k rangli kvantlar soni qizil rangdan 8 marta, binafsha rang esa 16 marta ko'p bo'ladi! Bu juda boshqacha to'lqin uzunligi bilan bog'liq, shuning uchun binafsha va ko'k kuchli tarqaladi, qizil va sariq esa yomonroq tarqaladi. Ushbu nazariyaga asoslanib, osmon binafsha bo'lishi kerak, ammo unday emas. Buning sababi, binafsha rang ko'kdan farqli o'laroq, inson ko'zi tomonidan yomonroq qabul qilinadi. Shuning uchun osmon moviy.

Osmon nima uchun moviy ekanligi haqida video:

Nima uchun kunduzi osmon ko'k va quyosh botishi qizil bo'ladi

Hamma narsa, yana, rangning tarqalishi bilan bog'liq. Quyosh oq nurining tushish burchagi kichikroq bo'ladi va yorug'lik ko'proq havo molekulalaridan o'tadi, yorug'likning to'lqin uzunligi ortadi. Bu miqdor qizil rangga tarqalish uchun etarli.

Bolalar uchun osmon nega moviy degan savolga javob

Agar bola sizga moviy osmon haqida savol bergan bo'lsa, siz unga dispersiya, spektrlar va fotonlar haqida gapirmaysiz. Tatyana Yatsenkoning "100 ta bolalar uchun" bolalar kitobidan iqtibos keltirish kifoya:

Odatda quyosh nurlarini sariq rangda chizamiz. Ammo, aslida, quyosh nuri oq va etti rangdan iborat. Bular kamalakning ranglari: qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo, binafsha. Hamma ranglar havodan o'tmaydi, faqat ko'k, indigo va binafsha rang. Ular osmonni rangga bo'yashadi.

Bu yetarli bo'lardi. Bizning veb-saytimizda siz "Nega osmon ko'k" mavzusidagi taqdimotni havolada yuklab olishingiz mumkin: Bu maktabda sinfda foydali bo'lishi mumkin.