Содержание
- Почему облака белые?
- Почему днем небо синего или голубого цвета?
- Приметы, связанные с солнцем
- Внешние характеристики дивного явления природы
- Почему облака белые?
- Почему тогда закат красный?
- Виды полушарий, различия между ними
- Любовь к закатам
- Очей очарованье, но не осень
- Что такое “видимый свет”?
- Другие приметы, связанные с солнцем
- В чем причина того, что заход светила алый?
- Особенности возникновения рассвета и заката
Почему облака белые?
Затронем и тему облаков. Почему на голубом небе белые облака? Для начала вспомним, как они образуются. Влажный воздух, содержащий невидимый пар, нагреваясь у поверхности земли, поднимается и расширяется в силу того, что вверху давление воздуха меньше. Расширяясь, воздух охлаждается. При достижении определенной температуры водяной пар конденсируется вокруг атмосферной пыли и других взвешенных твердых частиц, и в результате образуются крохотные капли воды, слияние которых формирует облако.
Несмотря на свой сравнительно малый размер, частицы воды намного больше молекул газа. И если, встречая молекулы воздуха, солнечные лучи рассеиваются, то при встрече с каплями воды свет отражается от них. При этом изначально белый солнечный луч своего цвета не меняет и одновременно «окрашивает» в белый цвет молекулы облаков.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Кисловская СОШ» Томского района
Исследовательская работа
Тема: «Почему закат красный…»
(Дисперсия света)
Работу выполнила: ,
ученица 5А класса
Руководитель;
учитель химии
1. Введение ………………………………………………… 3
2. Основная часть…………………………………………… 4
3. Что такое свет…………………………………………….. 4
Предмет изучения
– закат и небо.
Гипотезы исследования:
У солнца есть лучи, которые окрашивают небо в разные цвета;
Красный цвет можно получить в лабораторных условиях.
Актуальность моей темы заключается в том, что она будет интересна и полезна для слушателей потому, что очень многие люди, смотрят на ясное голубое небо, любуются им, и немногие знают, почему же оно такое голубое, днем, а на закате красное и что придает ему такой цвет.
2. Основная часть
На первый взгляд, этот вопрос кажется простым, но на самом деле он затрагивает глубокие аспекты преломления света в атмосфере. Прежде чем понять ответ на этот вопрос, необходимо иметь представление о том, что такое свет..jpg» align=»left» height=»1 src=»>
Что такое свет?
Солнечный свет — это энергия. Тепло солнечных лучей, сфокусированных линзой, превращается в огонь. Свет и тепло отражаются белыми поверхностями и поглощаются черными. Вот почему белая одежда холоднее черной.
Какова же природа света? Первым, кто попытался серьезно заняться изучением света, был Исаак Ньютон. Он считал, что свет состоит из частиц корпускул, которые наподобие пуль выстреливаются . Но некоторые характеристики света не могли быть объяснимы этой теорией.
Другой ученый, Гюйгенс, предложил другое объяснение природы света. Он разработал «волновую» теорию света. Он считал, что свет образует импульсы, или волны, наподобие того, как камень, брошенный в пруд, создает волны.
Каких взглядов сегодня придерживаются ученые на происхождение света? В настоящее время считается, что световые волны имеют характерные особенности и частиц и волн одновременно. Проводятся опыты, подтверждающие обе теории.
Свет состоит из фотонов – невесомых частиц, не обладающих массой, путешествующих со скоростью около 300 000 км/с и обладающих волновыми свойствами. Частота волновых колебаний света определяет его цвет. Кроме того, чем выше частота колебаний, тем короче длина волны. Каждый цвет обладает своей частотой колебаний и длиной волны. Белый солнечный свет состоит из многих цветов, которые можно увидеть, преломив его через стеклянную призму.
1. Призма разлагает свет.
2. Белый свет – сложный.
Если внимательно присмотреться к прохождению света через треугольную призму, то можно увидеть, что разложение белого света начинается сразу же, как только свет переходит из воздуха в стекло. Вместо стекла можно взять и другие прозрачные для света материалы.
Замечательно, что этот опыт пережил столетия, и его методика без существенных изменений используется в лабораториях до сих пор.
dispersio
(лат.) – рассеяние, развеивание — дисперсия
Опыты И. Ньютона по дисперсии.
Явление дисперсии света первым начал изучать И. Ньютон и считается одной из важнейших его научных заслуг. Недаром на его надгробном памятнике, поставленном в 1731 году и украшенном фигурами юношей, которые держат в руках эмблемы его главнейших открытий, одна фигура держит призму, а в надписи на памятнике есть слова: «Он исследовал различие световых лучей и появляющиеся при этом различные свойства, чего ранее никто не подозревал». Последнее утверждение не совсем точно. Дисперсия была известна и ранее, но обстоятельно она не изучалась
Занимаясь усовершенствованием телескопов, Ньютон обратил внимание на то, что изображение, даваемое объективом, по краям окрашено. Исследуя окрашенные при преломлении края, Ньютон сделал свои открытия в области оптики
Почему днем небо синего или голубого цвета?
Белый свет — а именно его излучает Солнце — состоят из семи частей цветового спектра: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Известная еще со школы считалочка — «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан» — как раз и определяет цвета этого спектра по начальным буквам каждого из слов. Каждому цвету соответствует своя длина световой волны: самая большая у красного и самая короткая у фиолетового цвета.
Привычное для нас небо (атмосфера) состоит из твердых микрочастиц, мельчайших капель воды и молекул газа. На протяжении долгого времени существовало несколько ошибочных предположений, пытающихся объяснить, почему небо голубое:
- атмосфера, состоящая из мельчайших частиц воды и молекул различных газов, хорошо пропускает лучи синего спектра и не дает коснуться Земли лучам красного спектра;
- мелкие твердые частицы — к примеру, пыль — взвешенные в воздухе, рассеивают синие и фиолетовые волны меньше всего, и из-за этого им удаётся достигать поверхности Земли в отличие от других цветов спектра.
Эти гипотезы поддерживали многие известные ученые, однако исследования английского физика Джона Рэлея показали, что не твердые частицы являются основной причиной рассеивания света. Именно молекулы газов, находящихся в атмосфере, разделяют свет на цветовые составляющие. Белый солнечный луч, столкнувшись в небе с газовой частицей, разлетается (рассеивается) в разные стороны.
При столкновении с молекулой газа, каждый из семи цветовых компонентов белого света рассеивается. При этом свет с более длинными волнами (красная составляющая спектра, в которую также входит оранжевый и желтый) рассеивается хуже, чем свет с короткими волнами (синяя составляющая спектра). Из-за этого после рассеивания, в воздухе остается в восемь раз больше цветов синего спектра, чем красного.
Хотя и самая короткая длина волны у фиолетового цвета, небо всё равно кажется голубым из-за смешения фиолетовых и зелёных волн. Кроме этого, нашими глазами лучше воспринимается голубой цвет, чем фиолетовый, при одинаковой яркости обоих. Именно эти факты и определяют цветовую гамму неба: атмосфера буквально наполнена лучами сине-голубого цвета.
Приметы, связанные с солнцем
Еще наши предки связывали различные природные явления с какими-либо событиями в будущем. С тех времен существуют различные приметы, которые, например, на основе направления ветров, количества снегопадов и дождей, могут предсказать какой будет жизнь в грядущем году, хорошим ли будет урожай. Красный цвет солнца на закате – физическое явление, которому в древности придавали немало значения, создавая приметы, с ним связанные. Вот некоторые из них:
- Закат, окруженный множеством облаков в виде полос, обещает ненастье.
- Если солнце закрывает огромная туча, а горизонт на востоке медно-красного или пурпурного цвета, то ждите осадков.
- В облачный день ярко-красное солнце вечером перед закатом обещает продолжительную непогоду.
- Если в летние деньки солнечный закат окрашивается в красный оттенок с севера, то ожидаются заморозки (роса).
- Если небо окрашивается в багряный цвет на рассвете, то через день или два выпадут осадки; если на восходе небо разукрашено всеми оттенками цветов, то непогоду следует ждать этим же днем.
- Когда закат чистый без туч и багряного цвета, то ждите ветреную и ясную погоду.
- Если летней порой солнце на закате красное и садится в тучу, то будет дождь.
- Если это происходит зимней порой, то ожидайте вьюгу.
- Когда закат чистый и ясный, завтрашний день будет такой же; если солнце садится в тучу, то завтра погода будет ненастной.
- Если в Татьянин день (25 января) ярко светит солнце, тогда птицы прилетят рано; если пошел снег – лето будет дождливое; если солнечно и морозно – тогда лето жарким будет.
- После захода солнца нельзя нарезать новый хлеб, иначе в семье будут безденежье и ссоры.
- Если летом от солнца лучи идут пучками вниз – быть дождю.
- Если ящерица на солнышке греется – будет холодно.
Внешние характеристики дивного явления природы
Поскольку о восходе и закате Солнца можно говорить как о двух тождественных явлениях, отличающихся друг от друга насыщенностью цветов, описание заката Солнца над горизонтом можно применить также ко времени перед восходом Солнца и его появлении, только в обратном порядке.
Чем ниже солнечный диск спускается к западной линии горизонта, тем он менее ярок и становится сначала жёлтым, затем – оранжевым и, наконец, красного цвета. Изменяет свою окраску и небосвод: сперва он золотистого цвета, затем, оранжевого, а у кромки – красного тона.
Когда солнечный диск вплотную приближается к линии горизонта, он приобретает тёмно-красный цвет, а по обе стороны от него можно увидеть яркую полосу зари, цвета которой сверху вниз переходят от голубовато-зелёного до ярко-оранжевого тонов. В это же время над зарёй образовывается бесцветное сияние.
Чем больше Солнце уходит за линию горизонта, тем пурпурнее становится небо, а когда оно опускается за горизонт на четыре-пять градусов, оттенок приобретает максимально насыщенные тона. После этого небо постепенно становится огненно-красного цвета (лучи Будды), а от того места, где зашёл солнечный диск, вверх, постепенно угасая, тянутся полосы светлых лучей, после исчезновения которых возле горизонта можно увидеть тускнеющую полосу тёмно-красного цвета.
После того как тень Земли постепенно заполняет небо, Пояс Венеры рассеивается, на небе появляется силуэт Луны, затем звёзды – и наступает ночь (сумерки заканчиваются, когда солнечный диск уходит за горизонт на шесть градусов). Чем больше времени проходит от ухода Солнца за линию горизонта, тем становится холоднее, а к утру, перед восходом Солнца наблюдается самая низкая температура.
Но всё меняется, когда через несколько часов начинается восход красного Солнца: на востоке появляется солнечный диск, ночь уходит, а земная поверхность начинает прогреваться.
Почему облака белые?
Затронем и тему облаков. Почему на голубом небе белые облака? Для начала вспомним, как они образуются. Влажный воздух, содержащий невидимый пар, нагреваясь у поверхности земли, поднимается и расширяется в силу того, что вверху давление воздуха меньше. Расширяясь, воздух охлаждается. При достижении определенной температуры водяной пар конденсируется вокруг атмосферной пыли и других взвешенных твердых частиц, и в результате образуются крохотные капли воды, слияние которых формирует облако.
Несмотря на свой сравнительно малый размер, частицы воды намного больше молекул газа. И если, встречая молекулы воздуха, солнечные лучи рассеиваются, то при встрече с каплями воды свет отражается от них. При этом изначально белый солнечный луч своего цвета не меняет и одновременно «окрашивает» в белый цвет молекулы облаков.
Дневное светило издревле завораживало человека. Солнце обожествляли, да и не без оснований, ведь его свет и тепло являются необходимыми условиями для существования жизни. Малейшие изменения в цвете солнечного диска становились основанием для множества преданий и народных примет. В частности, тревожил человека красный цвет светила. И все же, почему солнце красное?
Почему тогда закат красный?
Однако, небо голубое не всегда. Закономерно возникает вопрос: если мы видим в течение всего дня синее небо, почему закат красный? Выше мы выяснили, что красный цвет меньше всего рассеивается молекулами газа. Во время заката Солнце приближается к горизонту и солнечный луч направлен к поверхности Земли не вертикально, как днем, а под углом.
Поэтому путь, который он проходит через атмосферу, намного больше того, что он проходит днем, когда Солнце стоит высоко. Из-за этого сине-голубой спектр поглощается в толстом слое атмосферы, не доходя до Земли. А более длинные световые волны красно-жёлтого спектра доходят до поверхности Земли, окрашивая небо и облака в характерные для заката красный и жёлтый цвета.
Виды полушарий, различия между ними
Зеленая планета условно поделена на 4 полушария: Северное, Южное разделяют землю по экватору. Западное и Восточное определяются по Гринвичскому и 180⁰ меридианам. Северное и Южное «отвечают» за времена года. Смена времен года происходит из-за вращения нашей планеты вокруг Солнца и неравномерного освещения. В то время, когда на Северном полушарии зима, на Южном продолжается лето. И наоборот – когда Южное полушарие засыпано снегом – в Северном царит жара.
Виды полушарий
В Северном полушарии восход и закат Солнца наблюдают в таких направлениях:
| Весна | Лето | Осень | Зима | |
| Восход | Северо-восток | Северо-восток | Юго-восток | Юго-восток |
| Закат | Северо-запад | Северо-запад | Юго-запад | Юго-запад |
Чтобы засечь восход строго на востоке, а заход на западе, нужно дождаться весеннего или осеннего равноденствия, 20 марта, или 23 сентября.
Еще 2 особые дня в году, которые важно запомнить: «дни солнцестояния». Это те, в которых небесное светило стоит над Землей или максимально высоко, или максимально низко
Соответствуют 21-22 декабря (зимнее) и 20-21 июня (летнее солнцестояние).
Ориентирование – полезный навык не только для туристов, а для каждого, интересующегося элементарной навигацией. Вот как определить нужное направление, если человек находится в Северном или Южном полушарии:
|
Становятся спиной к Солнцу, лицом к собственной тени |
||
| Северное полушарие | Южное полушарие | |
| Спереди | Север | Юг |
| За спиной | Юг | Север |
| Слева | Запад | Восток |
| Справа | Восток | Запад |
Любовь к закатам
После заката приходит ночь. Это время уединения и размышлений. Что готовит нам новый день, что принесет? Описание заката затрагивает самые нежные струны души человека, делает его романтичным и ранимым. Более того – это способ отдохнуть от бесконечной суеты, от работы и от собственного окружения. Красота заката дает силы, очищает, вдохновляет, радует.
Описание заката дает возможность каждому из нас научиться выражать свои чувства. Те ощущения, которые пронизывают нас во время заката солнца, особенно если это происходит на берегу моря, самые нежные, дорогие и неповторимые. Впечатляет красотой поверхность моря, на котором в час заката играют солнечные лучи, образуя дорожку к самому солнцу. Во время заката затихает ветер, да и сама природа становится тихой. Дневная жизнь останавливается на какие-то минуты, птицы, такие активные в дневные часы, прячутся в своих гнездах и готовятся ко сну.
И закат самой красивой звезды сопровождается практически всегда полным штилем. До завтра! И ты наблюдаешь последние секунды ухода солнца, наблюдаешь невооруженным взглядом, потому как оно уже не светит ярко, а, как бы угасая, исчезает в неизведанной дали.
Очей очарованье, но не осень
Статусы про рассвет солнца как про природное явление основаны на тех впечатлениях, которые получают люди, наблюдая восход солнца, выбирай свой статус:
- Только с восходом солнце и в тебе все пробуждается: эмоции, чувства, желания, стремления.
- Так ждала рассвет и было много планов на это явление природы, но не выдержала – уснула, жаль, а были бы вдвоем – обязательно бы встретили.
- Красивое явление природы – рассвет, надо встречать только с красивым душой близким человеком.
- Рассвет надо встречать, чтобы никто не побеспокоил в самое красивое время восхода солнца – поэтому отключите телефоны и мозги, кстати, тоже можно в это время отключить.
- Рассвет – надежда, закат – финал.
- Рассвет – время, проведенное с удовольствием.
- Когда ты смотришь на рассвет солнца – ты не просто наблюдаешь, ты сам воскресаешь с заходом.
- Тусить до рассвета можно только летом.
- Если ты думаешь, что наблюдать за рассветом – это зря время терять, то ты не романтичный и не умеешь радоваться красотой и величием природы.
- Это только в песне: «Просыпается с рассветом вся советская страна». Уже мало кто с рассветом просыпается, да и страна уже не советская.
- С древних времен считалось, что с рассветом даже злые духи исчезали.
- Я всегда встречала рассвет только с одним человеком – моим мужем, он ушел, и рассвет уже не с кем встречать.
- Если ты видишь рассвет, то благодари жизнь, что видишь все это.
- Рассвет на море – особое зрелище, ведь ало-розовые лучи так изменчиво преломляются в фиолетовой глади моря…
- Рассвет на выпускном иногда не щадит тех, кто почувствовал себя взрослым.
- Чтобы начать новую жизнь – встретьте рассвет, это поможет и вдохновит, а также сил даст.
- Лежать и мечтать – хорошо, а вот встретить рассвет с мечтою в душе – это приблизить свою мечту.
- Рассвет, туман, прохлада – а что еще вам надо?
- «Все для тебя – рассветы и туманы», но только не деньги и недвижимость.
- Люблю рассвет – все с него начинается.
- Даже если ты один встречаешь рассвет, то это все равно счастье, ведь для многих рассвета уже не будет.
- Если ты ни разу не встретил с любимой рассвета, то и лето зря прошло.
- Гулять до рассвета надо только с тем, кто по-настоящему дорог.
- Когда встречаешь рассвет с любимым человеком, рассвет кажется неземным и сказочным.
- Рассвет всегда сопровождается дымкой загадочности и непредсказуемости.
- Только на рассвете понимаешь, что жизнь-то удалась…
- Рассвет – открытые солнцем двери, в которые может войти каждый.
- Даже когда едешь на работу, постоянно вытягиваешь лицо в сторону рассвета и пытаешься увидеть, как всходит солнце.
- Рассвет за окном дает возможность начать все снова…
- Когда тебе предлагают встретить вместе рассвет – это не всегда тебя клеят, возможно, зовут на природу.
- Зову рассвет – приди скорей, ведь в темноте всем тяжелей.
- Надеяться – приближать свой рассвет.
- Надежду выведет на верный путь, а рассвет озарит его светом, чтобы ты не сбился.
- Если они проверены годами и событиями, то смело встречайте с ними рассвет.
- Все в жизни может измениться, лишь рассвет всегда будет озарять небо солнечным сиянием.
- Почему будущее называется светлым? Да потому, что оно начинается с рассвета.
- Я верен своей мечте, поэтому продолжаю встречать рассветы и радоваться каждому дню.
- Несмотря на предательства и разочарования, я продолжаю встречать рассветы и провожать закаты – пока одна, но скоро все изменится.
- Надо верить в людей, тогда вместе с утренним рассветом светом озарится и твоя душа.
- Чем больше вокруг тебя надежных людей, тем ярче и интереснее твой рассвет.
Что такое “видимый свет”?
Теперь давайте посмотрим на световые волны и цвет света. Мы привыкли воспринимать свет лишь как мерило освещения, лишенный какой-бы то ни было физической составляющей. Но свет – в первую очередь это энергия, которая распространяется или даже “путешествует” в волнах. С точки зрения физики, свет – это волна из вибрирующих электрических и магнитных полей, которая считается частью электромагнитного диапазона. Электромагнитные волны перемещаются сквозь пространство со скоростью света (299,792 км/сек). Энергия испускания зависит от длины волн и частоты.
Длина волныЧастота волны
Спектр видимого цвета разложенный по цветам
Видимый свет – это часть электромагнитного диапазона, который мы видим (большая часть электромагнитного диапазона для нас невидима). Свет от лампочки либо от Солнца может выглядеть белым, однако, на самом деле это комбинация многих цветов. Все видели радугу? Это все тот же привычный нам белый свет, только разложенный на составные части естественной призмой – капельками дождя.
Порядок цветов в радуге не случаен – цвета спектра “выстраиваются” согласно длине своей волны, частоты и энергии. Самый последний цвет в радуге – фиолетовый, имеет самую короткую длину волны, а значит именно у него самая большая частота и самая высокая энергия рассеивания. Наоборот, первый цвет радуги – красный, обладает самыми длинными волнами и самой низкой частотой и энергией рассеивания.
Другие приметы, связанные с солнцем
Существуют и другие приметы связанные с солнцем, его наши предки связывали с каким-то событием в будущем.
Красный цвет на закате солнца – физическое явление, с ним связывали много традиций и обрядов, а также различных примет. Придавали огромное значение небесному светилу.
- Закат окружен большим количество облаков, сулит ненастье на следующий день;
- если солнце закрывает огромное количество туч, а закат имеет медно-оранжевый оттенок, советуют ждать осадки;
- на улице тучи, пасмурная погода, а под вечер вышло солнце, стоит ждать заморозки;
- если закат имеет благородный оттенок и нет туч, стоит ожидать ветреную погоду;
- если закат имеет багряный оттенок, стоит ожидать на второй день осадки;
- если тёплый летний день солнце во время заката садиться за тучи, будет дождь и сильный ветер, зимой – стоит ожидать вьюгу;
- если во время заката солнца небо чистое и ясное, стоит ожидать ненастную погоду.
- После захода небесного светила не советуют нарезать хлеб, стоит ожидать ссоры и неудачи в жизни.
- Если жаркий летний день тучи идут строем, стоит ожидать дождь, ветер.
- Если люди увидели ящерицу и она греет на солнце, советуют одеваться потеплее, будет холодно несколько дней.
- Если собака чешет спину об песок, землю, стоит ожидать резкое похолодание, зимой – вьюгу.
Солнце имеет особое значение для людей, благодаря ему, можно не только знать, какая погода будет на протяжении всей недели, но и погадать на суженого, загадать желания. Чтобы в человеческой жизни всё было хорошо, нужно встать до захода солнца и загадать желание, поблагодарить небесное светило за то, что оно помогает людям.
В чем причина того, что заход светила алый?
Воздух не однородный. Он содержит частицы пыли, которые очень мелки. Когда солнце расположено высоко, а атмосферный слой, также как и слой различных взвесей, относительно не велик, разложение цветов солнечных лучей, называющееся дисперсией, будет не значительно. При приближении его к горизонту толщина и плотность слоев увеличивается. Поэтому дисперсия становится гораздо заметнее. Свет складывается из совокупности тонов. Каждый из них обладает разной способностью рассеиваться в атмосфере и имеет разную длину электромагнитной волны.
Все оттенки красного цвета и оранжевый практически лишены способности рассеиваться. Поэтому, смотря на вечернюю зарю, при сильной дисперсии вся совокупность тонов солнечных лучей становится практически незаметной при поглощении ее аэрозольной взвесью воздуха. И остается виден только алый тон.
Это объясняет, почему закат красный, а не желтый, к примеру. На восходе солнца наблюдается в точности то же самое и по аналогичным причинам.
Особенности возникновения рассвета и заката
Земля неутомимо движется вокруг Солнца и своей оси, и раз в сутки (за исключением полярных широт) солнечный диск появляется и исчезает за горизонтом, обозначая начало и конец светового дня. Поэтому в астрономии восходом и закатом Солнца называют время, когда над горизонтом показывается или исчезает верхняя точка солнечного диска.
В свою очередь, период перед восходом или заходом Солнца называется сумерками: солнечный диск находится недалеко от горизонта, а потому часть лучей, попадая в верхние слоя атмосферы, отражаются от неё на земную поверхность. Продолжительность сумерек перед восходом Солнца или его заходом прямо зависит от широты: на полюсах они длятся от 2 до 3 недель, в приполярных зонах – несколько часов, в умеренных широтах – около двух часов. А вот на экваторе время перед восходом Солнца составляет от 20 до 25 минут.
Во время восхода и захода создаётся определённый оптический эффект, когда солнечные лучи освещают земную поверхность и небосвод, окрашивая их в разноцветные тона. Перед восходом Солнца, на рассвете, цвета имеют более нежные оттенки, тогда как закат озаряет планету лучами насыщенного красного, бордового, желтого, оранжевого и очень редко – зелёного цветов.
Такую интенсивность красок закат имеет вследствие того, что днём земная поверхность прогревается, влажность уменьшается, скорость воздушных потоков увеличивается, а пыль поднимается в воздух. Разница в цветовой гамме между восходом и закатом Солнца во многом зависит от местности, где находится человек и наблюдает за этими удивительными явлениями природы.
