почему небо голубое? Ведь космос-черный! Ведь космос-черный!

12 года назад от Антон Савин

9 Ответы

0 голосов
Основная "посылка" в тексте, "скопипизженном" г. \г-жой Bu - неверна. Дело в том, что рассеяние происходит не на атомах, а на случайных неоднородностях ("флуктуациях") плотности (а значит, и показателя преломления) газа атмосферы. Которые имеют тепловую (термодинамическую) природу и характеризуются размерами, существенно большими размеров атомов - поверьте, это важно .
 
К слову, автор верной гипотезы о природе этого рассеяния - М. Смолуховский, а полноценную теорию явления разработал А. Эйнштейн.
Заслуга Рэлея в данном случае - лишь то, что рассеяние сответствует исследованному им ране типу - условно говоря, "по четвёртой степени частоты".
12 года назад от Виктор Зелёнкин
0 голосов
Главная причина, почему небо голубое, кроется в зависимости интенсивности рассеянного света от частоты. Все объясняет "Рэлевский закон синего неба". Оказывается, что синий свет рассеивается каждым атомом гораздо сильне, чем например, красный.
 
Я уже предчувствую ваше недоумение: «Но ведь не всегда нобо сине! А почему небо на закате красное? »
 
Отвечу. Красный цвет неба на закате объясняется тем, что проходя через большую толщу воздуха, синий цвет очень сильно поглащается и остается только красный. А когда солнце высоко - поглащение мало, и небо голубое.
 
Мои слова легко проверить на опыте. Возьмите стеклянную банку с водой и лампу. Добавьте в воду несколько капель молока и перемешайте. Направьте пучок света от лампы через воду так, чтобы видеть пучок либо в рассеянном на молекулах молока свете (наблюдение под углом) , либо глядя прямо на пучок через воду. Обратите внимание на синюю окраску рассеянного света (при наблюдении под углом) и на красноватый оттенок при наблюдении источника света по прямой линии через банку.
 
Чувствуете, мы уже приближаемся к ответу на вопрос "почему небо голубое"! Чтобы получить полную картину явления, надо слегка повозиться с формулами. Кому лень или кто не силен в физике, можно сразу перейти к последнему абзацу. Но тогда полного понимания процессов и законов не будет и почему небо сине - останется загадкой.
 
Рассмотрим электрон в «молекуле молока», находящийся в установившемся состоянии колебаний, под действием электрического поля бегущей электромагнитной волны, созданной источником света. Если пучок света от диполя направлен вдоль одной оси (например, z) , то электрическое поле в бегущей волне имет только x- и y-компоненты. Будем рассматривать только x-компоненту (y-компонента дает тот же результат) . Дале, будем рассматривать заданный «цвет», то есть определенную частоту. x-компонента электрического поля в месте нахождения молекулы молока равна:
 
Как Вы помните, это самое обычное уравнение бегущей волны.
Представим связь электрона с ядром в молекуле молока как пружину с коэффициентом жесткости, выражаемым формулой:
 
Пренебрежем резонансным взаимодействием, то есть будем считать, что частота внешнего воздействия далека от резонансной частоты.
Физикам нетрудно вспомнить (а если трудно, не расстраивайтесь - значит вы просто нормальный человек) , что в этом случае уравнение движения электрона имет вид:

В установившемся состоянии x (t) является гармоническим колебанием с определенной частотой. Поэтому:

Излучение, происходяще при гармоническом колебании заряда, представляет собой излучение диполя.
Поэтому полная мощность излучения определяется известным равенством:

Так как собственная частота колебаний велика по сравнению с частотами видимого цвета. Поэтому в последнем уравнении можно преобразовать знаменатель - разделить на частоту и пренебречь единицей - малой величиной. Тогда получим, что интенсивность рассеянного света будет пропорциональна четвертой степени частоты внешнего воздействия или обратно пропорциональна четвертой степени длины волны.

Все, мы почти ответили на вопрос «Почему небо синего цвета? ». Потерпите, осталоь совсем немного.
 
Полученная зависимость интенсивности рассеянного света от длины волны - это «рэлевский закон синего неба». Отношение длины волны красного света (6500 А) к длине волны синего света (4500 А) равно 65/45 = 1, 44. Четвертая степень этого отношения равна 4, 3. Таким образом, согласно «релевскому закону синего неба», интенсивность рассеиваемого синего света примерно в четыре раза больше, чем интенсивность рассеиваемого красного.
 
Таким образом: небо сине, так как длина волны синего света самая короткая. Из-за этого он рассеивается сильне других.
 
Ура, победа! Мы полностью, без всяких недомолвок, дали ответ на вопрос «Почему небо голубое? ». Теперь Вы с уверенностью можете сказать, что знаете причину, по которой небо синего цвета.
12 года назад от Andrej Martin
0 голосов
В мире ещё много загадочных вещей! Аналогичный вопрос: почему мировой океан заполнен именно водой?
12 года назад от Катя Петрова
0 голосов
Всё дело в атмосфере земли она пропускает излучение преимущественно в этом диапазоне и поглощая другие излучения переизлучает преимущественно в этом диапазоне
12 года назад от ольга рабаданова
0 голосов
Солнечный луч делится на цветовой спектр. Голубой цвет получается в результате преломления лучей
12 года назад от иванов иван
0 голосов
А вы были в космосе? Вот ведь повезло! Насколько я помню ещё со школы, между космосом и землёй много всяких "сфер", стратосфера, ионосфера, и т. д, а так же: облака, белокрылые лошадки.
12 года назад от R.B.
0 голосов
цвет создает атмосфера. а почему именно голубой - лучше не спрашивай. Правильное объяснение может понять только очень хороший выпускник физфака, да и то - не всякой специальности.
12 года назад от Bad JoKeR
0 голосов
Небо мы видим голубым, потому что наша планета окружена толстым, многокилометровым слоем атмосферы.
12 года назад от Kingsp spKing
0 голосов
из за солнца и нашей атмосферы, оно даёт такой эффект. а ночью уже чёрное ) как ты и говоришь
12 года назад от Валя Сычёва

Связанные вопросы