Почему солнце краснеет на закате: почему закаты красные и как предсказывать по ним погоду – Москва 24, 10.08.2015

почему закаты красные и как предсказывать по ним погоду – Москва 24, 10.08.2015

10 августа 2015, 14:01

Наука

Иллюстрация: Ольга Денисова

Мы наблюдаем закат каждый вечер, и каждый вечер он нас впечатляет, настраивает на медитативный лад и заставляет тянуться за смартфоном с камерой. Наши друзья из Детского центра научных открытий «ИнноПарк» помогли разобраться, почему солнце и небо меняют цвет и как определить погоду на завтра без помощи метеорологов.

Если вы смотрите на заходящее солнце, сидя рядом с кем-то, ваш сосед увидит не совсем то же самое, что вы. Окраска луча зависит от того, как глаз воспринимает длину волны. А каждый человек в этом смысле чуточку уникален.

Солнце светит всеми лучами спектра одновременно. Короткие волны отвечают за фиолетовый цвет, а длинные – за красный. Однако эти волны попадают нам на сетчатку не напрямую, сначала они проходят сквозь атмосферу – газовый защитный слой Земли. Поскольку наша планета крутится вокруг Солнца, светило в течение дня находится в разном положении относительно ее поверхности, и толщина атмосферы, которая нас разделяет, также разная.

В полдень солнечные лучи проходят по короткому пути, падают отвесно и не успевают рассеяться. Именно поэтому с 12.00 до 15.00 нам приходится щуриться и носить темные очки. Вечером Солнце расположено перпендикулярно к позиции наблюдателя, преграда (атмосфера) в этот момент толще. Продраться через нее могут только длинные волны – красные. Вот почему этот цвет и его оттенки преобладают на небе во время заката.

Виды Москвы: летний закат с высоты птичьего полета

По цвету заката действительно можно определить погоду на ближайшие часы. Чем сильнее атмосфера заполонена облаками, тем сильнее она рассеивает лучи света. Лишь самые длинные, то есть самые красные, волны доберутся до нас. А значит алый закат – предвестник дождя. Тем же принципом прогнозирования можно руководствоваться на рассвете. Нужно только помнить, что утром атмосфера чище, чем в сумерках, так как не успела загрязниться, поэтому на восходе Солнце кажется ярче.

Екатерина Ефремова, Детский центр научных открытий «ИнноПарк»

О «Физике города»

Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему под нами дрожит земля, когда под нами проезжает поезд метро? И может ли в Москве произойти землетрясение? Какими видят нас люди из космоса?

Мы предложили коллегам из Детского центра научных открытий «ИнноПарк» дать ответы на наши вопросы и разъяснить, сколько велосипедистов нужно для освещения столицы, какие оптические иллюзии можно увидеть в городе и как начать экономить энергию, не выходя из дома. Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.

наука космос погода ученые свет Солнце зрение планеты закаты ИнноПарк читать цвета Физика города

Новости СМИ2

Почему небо голубое, а закат красный?

Одной из отличительных черт человека является любознательность. Наверное, каждый, будучи ребенком, смотрел на небо и задавался вопросом: «почему небо голубое?». Как оказывается, ответы на такие, кажется, простые вопросы требуют некоторой базы знаний в области физики, а потому не каждый родитель сможет верно объяснить ребенку причину указанного явления.

Рассмотрим данный вопрос с научной точки зрения.

Содержание:

• 1 Солнечный спектр
• 2 Почему небо голубое?
• 3 Почему закат красный?
• 4 Почему облака белые?

Солнечный спектр

Диапазон длин волн электромагнитного излучения охватывает почти весь спектр электромагнитного излучения, в который входит и видимое для человека излучение. На представленном ниже изображении показана зависимость интенсивности излучения Солнца от длины волны этого излучения.

Спектр длины волн

Анализируя данное изображение, можно отметить тот факт, что видимое излучение также представлено неравномерной интенсивностью для излучения различных длин волн. Так относительно малый вклад в видимое излучение дает фиолетовый цвет, и наибольший – синий и зеленый цвета.

Почему небо голубое?

Прежде всего на этот вопрос нас наталкивает тот факт, что воздух – бесцветный газ и не должен излучать синий свет. Очевидно, что причиной подобного излучения является наша звезда.

Как известно, белый свет на самом деле является комбинацией излучения всех цветов видимого спектра. С помощью призмы можно явно разложить свет на весь диапазон цветов. Подобный эффект возникает в небе после дождя и образует радугу. Когда же солнечный свет попадает в земную атмосферу, он начинает рассеиваться, т.е. излучение меняет свое направление. Однако, особенность состава воздуха такова, что при попадании света в него, излучение с короткой длиной волны рассеивается сильнее, чем длинноволновое излучение. Таким образом, беря во внимание изображенный ранее спектр, можно заметить, что красный и оранжевый свет, практически не будут менять своей траектории, проходя через воздух, в то время как фиолетовое и голубое излучения будут заметно менять свое направление. По этой причине в воздухе возникает некий «блуждающий» коротковолновый свет, который постоянно рассеивается в этой среде. В результате описанного явления, кажется, что коротковолновое излучение видимого спектра (фиолетовый, голубой, синий) излучается в каждой точке неба.

Прохождение солнечного света через призму

Общеизвестный факт восприятия излучения состоит в том, что глаз человека может уловить, увидеть, излучение только в том случае, если оно непосредственно попало в глаз. Тогда, смотря в небо, Вы вероятнее всего будете видеть оттенки того видимого излучения, длина волны которого наименьшая, так как именно оно рассеивается в воздухе лучше всего.

Почему же смотря на Солнце Вы не видите отчетливо красный цвет? Во-первых, внимательно рассмотреть Солнце человеку вряд ли удастся, так как интенсивное излучение может повредить зрительный орган. Во-вторых, несмотря на существование такого явления как рассеяние света в воздухе, все же большая часть света, излучаемого Солнцем, доходит до поверхности Земли не подвергаясь рассеиванию. А потому все цвета видимого спектра излучения совмещаются, формируя свет с более выраженным белым цветом.

Вернемся к рассеянному воздухом свету, цвет которого, как мы уже определили, должен иметь наименьшую длину волны. Из видимого излучения наименьшей длиной волны обладает фиолетовый, следом идет голубой, и несколько длиннее волны имеет синий цвет. Принимая во внимание неравномерную интенсивность излучения Солнца, становится ясно, что вклад фиолетового цвета мизерный. Поэтому наибольший вклад в рассеянное воздухом излучение несет голубой цвет, а следом – синий.

Почему закат красный?

Цвет в зависимости от длины волны

В случае, когда Солнце прячется за горизонт, мы можем наблюдать то самое длинноволновое излучение красного-оранжевого цвета. В данном случае свет от Солнца должен пройти заметно большее расстояние в атмосфере Земли, прежде чем достигнет глаз наблюдателя. В месте, где излучение Солнца начинает взаимодействовать с атмосферой, наиболее выраженными являются голубой и синий цвета. Однако, с расстоянием коротковолновое излучение теряет свою интенсивность, так как значительно рассеивается по пути. В то время как длинноволновое излучение отлично справляется с преодолением таких больших расстояний. Вот почему Солнце красное на закате.

Как было упомянуто раньше, хоть длинноволновое излучение и слабо рассеивается в воздухе, все же рассеяние имеет место быть. Поэтому находясь на горизонте, Солнце излучает свет, из которого до наблюдателя доходит лишь излучение красно-оранжевых оттенков, которое несколько успевает рассеяться в атмосфере, образуя ранее упомянутый «блуждающий» свет. Последний и окрашивает небо в пестрые оттенки красного и оранжевого цвета.

Почему облака белые?

Говоря об облаках, известно, что они состоят из микроскопических капелек жидкости, которая рассеивает видимый свет почти равномерно, независимо от длины волны излучения. Тогда рассеянный свет, направленный во все стороны от капельки, рассеивается вновь на других капельках. При этом комбинация излучений всех длин волн сохраняется, и облака «светятся» (отражаются) белым цветом.

 

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 42264

Запись опубликована: 28.12.2016
Автор: Владимир Соловьев

Почему небо краснеет на рассвете и закате?

Оранжевое или красное солнце ранним утром или поздним вечером — это зрелище. Небо приобретает эти яркие оттенки из-за явления, называемого рэлеевским рассеянием.

Красочный горизонт над Барселоной.

©iStockphoto.com/DronExpert

6 декабря: почти 90% населения мира в ночное время

Сделано из разных цветов

Солнечный свет, который мы видим, представляет собой разновидность электромагнитного излучения, испускаемого Солнцем. Известный как видимый свет , он выглядит белым, но состоит из цветов с разной длиной волны, причем фиолетовый имеет самую короткую длину волны, а красный — самую длинную. Вы можете увидеть разные цвета, когда смотрите через призму или когда на небе появляется радуга.

Что такое лунные луки?

Атмосфера Земли

Атмосфера Земли в основном состоит из молекул газа, из которых кислород составляет около 21 %, а азот — около 78 %. Кроме того, молекулы воды в виде капель, кристаллов льда и пара, а также такие частицы, как пыль, загрязняющие вещества и пепел, можно найти в атмосфере, которая становится более плотной ближе к Земле и истончается по мере увеличения высоты.

Голубое небо и желтое солнце

За день солнечным лучам приходится преодолевать более короткий путь через атмосферу Земли. Вот почему небо днем ​​кажется голубым.

© iStockphoto.com/bluejayphoto

Когда солнечный свет падает на молекулы газа, такого как азот и кислород, свет с большей длиной волны, такой как красный, желтый и оранжевый, легко проходит сквозь них, в то время как свет с более короткой длиной волны, такой как синий и фиолетовый , поглощается, а затем рассеивается во всех направлениях молекулами газа.

Когда вы смотрите на небо днем, этот рассеянный синий и фиолетовый свет достигает ваших глаз, однако человеческий глаз более восприимчив к синим частотам, чем к фиолетовым, поэтому небо выглядит голубым.

Это явление известно как рэлеевское рассеяние. Он назван в честь британского физика Джона Уильяма Струтта, также известного как лорд Рэлей. Помимо того, что небо выглядит голубым, это также является причиной того, что Солнце кажется желтым днем, хотя солнечный свет белый. Когда Солнце находится высоко в небе, свету приходится преодолевать более короткое расстояние через атмосферу. Это означает, что большая часть желтого, оранжевого и красного света проходит, а небольшое количество синего и пурпурного света рассеивается и удаляется из смеси. Поэтому Солнце здесь, на Земле, кажется нам желтым.

Путешествие на большее расстояние

Во время закатов и восходов, когда Солнце находится ближе к горизонту, солнечному свету приходится преодолевать большее расстояние и преодолевать более плотную среду, чтобы достичь глаза наблюдателя.

Время восхода и захода солнца в вашем городе

Из-за рэлеевского рассеяния большая часть света с более короткими длинами волн — синего, фиолетового и зеленого — многократно рассеивается, оставляя только свет с большей длиной волны — красный, оранжевый, а желтый – пройти насквозь к наблюдателю.

Синий час

Золотой час

Вот почему восходящее и заходящее Солнце имеет тенденцию приобретать эффектные оттенки красного, оранжевого и желтого цветов.

Пыль и загрязнение

Пыль и загрязнение могут снизить яркость восходов и закатов.

© iStockphoto.com/dansolomonphoto

Качество воздуха, через который проходит солнечный свет, также влияет на цвет восходов и закатов. Частицы пыли и загрязняющие вещества, как правило, приглушают цвета неба, а также препятствуют попаданию света к наблюдателю на земле. Из-за этого небо приобретает тусклые оттенки красного и желтого, когда воздух полон пыли и загрязняющих веществ. Вот почему восходы и закаты в сельской местности, над океаном и в пустынях намного ярче и красочнее, чем над городами и городскими районами.

Советы: фотографируйте восходы и закаты

Красная Луна

Рэлеевское рассеяние также отвечает за придание Луне красноватого или оранжевого оттенка во время лунных затмений. Состояние атмосферы Земли, в том числе количество загрязнений и пыли от бурь и извержений вулканов, может повлиять на оттенок красного, который Луна приобретает во время затмения.

Когда следующее лунное затмение?

Темы: Астрономия, Солнце, Атмосферные явления

Почему небо голубое? Почему закаты красные?

Почему небо голубое? Почему закаты красные?

Посмотрите на свет через призму и обратите внимание на все возможные цвета. Свет, который кажется нашим глазам белым, на самом деле состоит из множества разных цветов. Каждый цвет можно рассматривать как световую волну с разной длиной волны (или размером). В небольшом диапазоне длин волн (или цветов), которые мы можем видеть своими глазами, более короткие волны — синие, а более длинные — красные. Такие цвета, как зеленый, желтый и оранжевый, находятся между синим и красным концами видимого спектра.

Когда свет исходит от солнца, все эти световые волны разных длин волн проходят через пустое пространство. Когда они достигают атмосферы Земли, световые волны могут взаимодействовать с частицами в воздухе, такими как пыль, капли воды и кристаллы льда. Из-за чрезвычайно малого размера видимых световых волн (менее одной миллионной метра) эти световые волны также взаимодействуют с мельчайшими молекулами газа, из которых состоит сам воздух. Световые волны отскакивают от этих частиц так же, как вы могли бы отскакивать и толкаться в оживленном коридоре. Поскольку световые волны отражаются в разных направлениях, мы говорим, что они рассеяны.

То, как рассеиваются световые волны, сильно зависит от размера частицы по сравнению с длиной волны света. Частицы, малые по сравнению с длиной волны света, рассеивают синий свет сильнее, чем красный. Из-за этого крошечные молекулы газа, из которых состоит атмосфера нашей Земли (в основном кислород и азот), рассеивают синюю часть солнечного света во всех направлениях, создавая эффект, который мы видим как голубое небо.

Голубое небо

В видимом диапазоне света волны красного света меньше всего рассеиваются молекулами атмосферного газа. Таким образом, на восходе и закате, когда солнечный свет проходит долгий путь через атмосферу, чтобы достичь наших глаз, синий свет в основном исчезает, оставляя в основном красный и желтый свет. В результате солнечный свет приобретает оранжевый или красный оттенок, который мы можем видеть отраженным от облаков или других объектов в виде красочного заката (или восхода солнца).

Закат

Мелкие частицы пыли и загрязнений в воздухе могут способствовать (а иногда даже усиливать) этим цветам, но основной причиной голубого неба и оранжево-красных закатов или восходов является рассеяние на молекулах газа, из которых состоит наша атмосфера. Крупные частицы загрязнения или пыли рассеивают свет таким образом, что он меняется гораздо меньше для разных цветов. В результате пыльное или загрязненное небо обычно скорее серовато-белое, чем голубое.

Точно так же облачные капельки (обычно размером от 10 миллионных до 100 миллионных долей метра) намного больше видимых световых волн, поэтому они рассеивают свет без особых цветовых вариаций.