250 likes | 947 Views
Изучение и объяснение. цвета неба. Проектную работу выполнила Рубанова Ксения. Учитель физики И.А. Боярина.
E N D
Изучение и объяснение цвета неба Проектную работу выполнила Рубанова Ксения. Учитель физики И.А. Боярина
Почему чистое небо днем большей частью голубое, а у горизонта белесое? Почему заходящее солнце обычно красное, а небо над ним окрашено в разные цвета? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно знать, как взаимодействует свет с молекулами атмосферных газов и с взвешенными в воздухе частицами. На некоторые из этих вопросов однозначные ответы еще не получены.
Цвет неба и облаков с давних пор считались предвестниками погоды. Таких примет довольно много и одно время считалось даже, что их изучение и есть главная задача атмосферной оптике (раздел физики атмосферы, в котором изучаются оптические явления, возникающие, при прохождении света в атмосфере к ним относятся и цвет неба).
Этой точки зрения придерживался русский геофизик П.И. Броунов (20 век). Подробные исследования показали между оптическими и физическими явлениями в атмосфере связь, существует. Стало ясно, что найти связь между оптическими явлениями и погодой можно, изучая природу оптических явлений и одновременно проникая в механизм физических явлений, вызывающих изменения погоды. Петр Иванович Браунов.
Первые попытки объяснить синий цвет неба относятся, к 16 веку Леонардо да Винчи объяснял синеву небесного свода тем, что белый воздух на темном фоне мирового пространства кажется синим.
Л.Эйлер считал (1762), что «сами частицы воздуха имеют синеватый оттенок и в общей массе создают интенсивную синеву» В начале 18 века Ньютон объяснил цвет неба отражением солнечного света от мельчайших капель воды, всегда взвешенных в воздухе. Л.Эйлер Исаак Ньютон
Первое правильное объяснение синего цвета неба дал английский физик Рэлей (1871,1881).
По теории Рэлея цветные лучи, образующие солнечный спектр, рассеиваются молекулами воздуха пропорционально. Синие лучи рассеиваются, примерно, в 16 раз сильнее, чем красные. Поэтому цвет неба (рассеянный солнечный свет) – синий, а цвет Солнца (прямой солнечный свет), когда оно низко над горизонтом и лучи его проходят большой путь в атмосфере – красный. При этом рассеянный свет должен быть сильно поляризован, а под углом 90 градусов от направления Солнца поляризация должна быть полной.
В 1907 русский физик Л.И. Мандельштам показал, что если тело, в том числе и воздух, строго однородно то лучи, рассеянные отдельными молекулами, должны в результате гасить друг друга так, что никакого рассеяния вообще наблюдаться не будет.
Гипотез относительного того, почему чистое небо преимущественно голубого цвета, предлагалось достаточно много. В некоторых из них принимались во внимание особенности рассеяния света на таких объектах, как пыль, аэрозоли, кристаллики льда и капли воды.
Строгая теория разработанная польским физиком М. Смолуховским (1908) и А. Эйнштейном (1910), привела к тем же формулам, которые были получены в молекулярной теории Рэлея. Но все эти работы не учитывали запыленности атмосферы. А.Эйнштейн М.Смолуховский.
Таблица исследований по цвету неба.