Rüzgar güzelin üzerinden estiğinde mavi gökyüzü beyaz kabarık şeffaf pelerin, insanlar giderek daha sık yukarı bakmaya başlar. Aynı zamanda gümüş yağmur iplikleriyle büyük gri bir kürk manto da giyerse, etrafındakiler şemsiyelerin altında ondan saklanır. Kıyafet koyu mor ise herkes evde oturuyor ve güneşli mavi gökyüzünü görmek istiyor.
Ve ancak uzun zamandır beklenen, güneşin altın ışınlarıyla süslenmiş göz kamaştırıcı mavi bir elbise giyen güneşli mavi gökyüzü göründüğünde, insanlar sevinir ve gülümseyerek, güzel hava beklentisiyle evlerinden ayrılırlar.
Gökyüzünün neden mavi olduğu sorusu çok eski zamanlardan beri insan aklını endişelendirmiştir. Yunan efsaneleri cevabını buldu. Bu rengin kendisine en saf kaya kristali tarafından verildiğini iddia ettiler.
Leonardo da Vinci ve Goethe zamanında gökyüzünün neden mavi olduğu sorusuna da cevap aradılar. Gökyüzünün mavi renginin ışığın karanlığın karışımıyla elde edildiğine inanıyorlardı. Ancak daha sonra bu teori savunulamaz olduğu gerekçesiyle reddedildi, çünkü bu renkleri birleştirerek yalnızca gri spektrumun tonlarını elde edebileceğiniz, ancak rengi elde edemeyeceğiniz ortaya çıktı.
Bir süre sonra gökyüzünün neden mavi olduğu sorusunun cevabı 18. yüzyılda Marriott, Bouguer ve Euler tarafından açıklanmaya çalışıldı. Bunun, havayı oluşturan parçacıkların doğal rengi olduğuna inanıyorlardı. Bu teori, özellikle sıvı oksijenin mavi ve sıvı ozonun mavi olduğu keşfedildiğinde, gelecek yüzyılın başında bile popülerdi.
Az çok mantıklı bir fikir ortaya atan ilk kişi Saussure'dü; eğer hava tamamen saf olsaydı, yabancı maddeler olmadan gökyüzünün siyah olacağını öne sürdü. Ancak atmosfer içerdiğinden çeşitli unsurlar(örneğin buhar veya su damlaları), daha sonra rengi yansıtarak gökyüzüne istenilen gölgeyi verirler.
Bundan sonra bilim adamları gerçeğe giderek yaklaşmaya başladı. Arago, gökyüzünden seken dağınık ışığın özelliklerinden biri olan kutuplaşmayı keşfetti. Fizik kesinlikle bu keşifte bilim adamına yardımcı oldu. Daha sonra diğer araştırmacılar bu sorunun cevabını aramaya başladı. Aynı zamanda gökyüzünün neden mavi olduğu sorusu bilim adamlarını o kadar ilgilendiriyordu ki bunu öğrenmek için çalışmalar yürütüldü. büyük miktar fikrine yol açan çeşitli deneyler ana sebep Mavi rengin ortaya çıkması, Güneşimizin ışınlarının atmosferde basitçe dağılmasından kaynaklanmaktadır.
Açıklama
Matematiksel temelli bir cevap yaratan ilk kişi moleküler saçılmaışığın İngiliz kaşif Rayleigh olduğu ortaya çıktı. Işığın atmosferdeki yabancı maddeler nedeniyle değil, bizzat hava molekülleri nedeniyle dağıldığını varsaydı.
Teorisi geliştirildi ve bilim adamlarının vardığı sonuç bu. Güneş ışınları, Dünya'nın atmosferi (kalın hava tabakası) aracılığıyla Dünya'ya ulaşır. hava zarfı gezegenler. Karanlık gökyüzü, tamamen şeffaf olmasına rağmen boş olmayan, nitrojen (%78) ve oksijen (%21) gibi gaz moleküllerinden ve ayrıca su damlacıklarından, buhardan, buz kristallerinden ve küçük parçacıklardan oluşan havayla doludur. parçalar sert malzeme
(örneğin toz parçacıkları, kurum, kül, okyanus tuzu vb.). Bazı ışınlar aradan serbestçe geçmeyi başarırlar. gaz molekülleri onları tamamen atlayarak gezegenimizin yüzeyine değişmeden ulaşır, ancak ışınların çoğu heyecanlanan, enerji alan ve serbest bırakılan gaz molekülleriyle çarpışır. farklı taraflar
gökyüzünü tamamen renklendiren çok renkli ışınlar, güneşli mavi bir gökyüzü görmemize neden oluyor. Beyaz ışığın kendisi gökkuşağının tüm renklerinden oluşur ve çoğunlukla kendisini oluşturan parçalara ayrıldığında görülebilmektedir. Mavi ve mor renkleri en çok hava molekülleri dağıtır, çünkü bunlar en çok
kısa bölüm spektrum çünkü en kısa dalga boyuna sahiptirler. Mavi bir atmosferde karıştırıldığında ve mor çiçeklerİle
küçük bir miktar
Geceleri güneş ışınları gezegenin belli bir noktasına ulaşamayınca oradaki atmosfer şeffaflaşıyor ve “siyah” uzayı görüyoruz. Atmosferin üstündeki astronotlar bunu tam olarak böyle görüyor. Astronotların şanslı olduğunu belirtmekte fayda var, çünkü dünya yüzeyinden 15 km'den fazla yüksekte olduklarında gün içinde Güneş'i ve yıldızları aynı anda gözlemleyebiliyorlar.
Diğer gezegenlerdeki gökyüzünün rengi
Gökyüzünün rengi büyük ölçüde atmosfere bağlı olduğundan, bu durum şaşırtıcı değildir. farklı gezegenler farklı renklerdedir. Satürn'ün atmosferinin gezegenimizle aynı renkte olması ilginçtir.
Uranüs'ün gökyüzü çok güzel bir deniz mavisi rengindedir. Atmosferi esas olarak helyum ve hidrojenden oluşur. Ayrıca kırmızıyı tamamen emip yeşil ve mavi renkleri dağıtan metan da içerir. Neptün'ün gökyüzü mavidir: Bu gezegenin atmosferinde bizimki kadar helyum ve hidrojen yoktur, ancak kırmızı ışığı nötralize eden çok fazla metan vardır.
Dünya'nın uydusu olan Ay'ın yanı sıra Merkür ve Plüton'da da atmosfer tamamen yoktur, bu nedenle ışık ışınları yansıtılmadığından buradaki gökyüzü siyahtır ve yıldızlar kolayca ayırt edilebilir. Mavi ve yeşil renkler Güneş ışınları tamamen Venüs'ün atmosferi tarafından emilir ve Güneş ufka yaklaştığında gökyüzü sarı renkte olur.
Gökyüzünün renginin değişken bir özellik olduğu gerçeğine hepimiz alışığız. Sis, bulutlar, günün saati - her şey kubbenin rengini etkiler. Günlük vardiyası çoğu yetişkinin aklını meşgul etmiyor ki bu çocuklar için söylenemez. Sürekli olarak gökyüzünün neden fiziksel olarak mavi olduğunu veya gün batımını kırmızı yapan şeyin ne olduğunu merak ediyorlar. Bu kadar basit olmayan soruları anlamaya çalışalım.
Değiştirilebilir
Gökyüzünün gerçekte neyi temsil ettiği sorusunu yanıtlayarak başlamaya değer. İÇİNDE antik dünya gerçekten Dünya'yı kaplayan bir kubbe olarak görülüyordu. Ancak bugün meraklı kaşifin ne kadar yükseğe çıkarsa çıksın bu kubbeye ulaşamayacağını bilmeyen yoktur. Gökyüzü bir nesne değil, gezegenin yüzeyinden bakıldığında açılan bir panorama, ışıktan örülmüş bir tür görünüm. Üstelik eğer gözlemlerseniz farklı noktalar farklı görünebilir. Yani bulutların üzerine çıkmak şu anda yerden tamamen farklı bir manzara açıyor.
Berrak bir gökyüzü mavidir, ancak bulutlar içeri girer girmez griye, kurşuni veya kirli beyaza dönüşür. Gece gökyüzü siyahtır, bazen üzerinde kırmızımsı alanlar görebilirsiniz. Bu bir yansıma yapay aydınlatmaşehirler. Tüm bu değişikliklerin nedeni ışık ve onun hava ve parçacıklarla etkileşimidir. çeşitli maddeler içinde.
Rengin doğası
Fizik açısından gökyüzünün neden mavi olduğu sorusuna cevap verebilmek için rengin ne olduğunu hatırlamamız gerekiyor. Bu belli uzunlukta bir dalgadır. Güneş'ten Dünya'ya gelen ışık beyaz renkte görülür. Newton'un deneylerinden bu yana bunun yedi ışından oluşan bir ışın olduğu biliniyor: kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve mor. Renkler dalga boyuna göre farklılık gösterir. Kırmızı-turuncu spektrum, bu parametrede en etkileyici olan dalgaları içerir. Spektrumun bazı kısımları kısa dalga boylarıyla karakterize edilir. Işığın bir spektruma ayrışması, çeşitli maddelerin molekülleri ile çarpıştığında meydana gelir ve dalgaların bir kısmı emilebilir ve bir kısmı saçılabilir.
Sebebin araştırılması
Birçok bilim insanı gökyüzünün neden mavi olduğunu fizik açısından açıklamaya çalışmıştır. Tüm araştırmacılar, gezegenin atmosferindeki ışığı, sonuç olarak bize yalnızca mavi ışığın ulaşacağı şekilde dağıtan bir olguyu veya süreci keşfetmeye çalıştı. Bu parçacıkların rolüne ilk adaylar suydu. Kırmızı ışığı emip mavi ışığı ilettiklerine ve bunun sonucunda mavi bir gökyüzü gördüğümüze inanılıyordu. Ancak daha sonra yapılan hesaplamalar, atmosferdeki ozon, buz kristalleri ve su buharı moleküllerinin gökyüzüne mavi renk vermeye yetmediğini gösterdi.
Nedeni kirlilik
Araştırmanın bir sonraki aşamasında John Tyndall, tozun istenen parçacıkların rolünü oynadığını öne sürdü. Mavi ışık, saçılmaya karşı en yüksek dirence sahiptir ve bu nedenle tüm toz katmanlarından ve diğer asılı parçacıklardan geçebilir. Tindall, varsayımını doğrulayan bir deney yaptı. Laboratuvarda bir duman modeli oluşturdu ve onu parlak beyaz ışıkla aydınlattı. Duman mavi bir renk aldı. Bilim adamı araştırmasından kesin bir sonuç çıkardı: Gökyüzünün rengi toz parçacıkları tarafından belirlenir, yani Dünya'nın havası temiz olsaydı, insanların başlarının üzerindeki gökyüzü mavi değil beyaz parlardı.
Lord'un Araştırması
Gökyüzünün neden mavi olduğu sorusuna (fizik açısından) son nokta İngiliz bilim adamı Lord D. Rayleigh tarafından ortaya atıldı. Başımızın üstündeki alanı alışık olduğumuz gölgede renklendiren şeyin toz ya da duman olmadığını kanıtladı. Havanın kendisi. Gaz molekülleri en çok ve her şeyden önce en çok emer uzun dalgalar, kırmızıya eşdeğerdir. Mavi dağılıyor. Bugün açık havalarda gördüğümüz gökyüzünün rengini tam olarak bu şekilde açıklıyoruz.
Dikkatli olanlar, bilim adamlarının mantığını takip ederek kubbenin tepesinin mor olması gerektiğini fark edeceklerdir, çünkü bu renk görünür aralıktaki en kısa dalga boyuna sahiptir. Ancak bu bir hata değil: Spektrumdaki menekşe oranı maviden önemli ölçüde daha azdır ve insan gözü ikincisine daha duyarlıdır. Aslında gördüğümüz mavi, mavinin menekşe ve diğer bazı renklerle karıştırılmasının sonucudur.
Gün batımı ve bulutlar
Bunu herkes biliyor farklı zamanlar görebileceğin günler farklı renk gökyüzü. Deniz veya göl üzerindeki güzel gün batımlarının fotoğrafları bunun mükemmel bir örneğidir. Kırmızı ve sarının her türlü tonu, mavi ve lacivertle birleşerek böyle bir gösteriyi unutulmaz kılıyor. Ve bu, ışığın aynı saçılmasıyla açıklanmaktadır. Gerçek şu ki, gün batımı ve şafak vakti, güneş ışınlarının atmosferde günün en yüksek noktasına göre çok daha uzun bir yol kat etmesi gerekir. Bu durumda spektrumun mavi-yeşil kısmından gelen ışık saçılır. farklı taraflar ufka yakın bulutlar ise kırmızı tonlarında renkleniyor.
Gökyüzü bulutlandığında resim tamamen değişir. üstesinden gelinemeyen yoğun katman, Ve en sadece yere ulaşmazlar. Bulutların arasından geçmeyi başaran ışınlar, yağmurun su damlaları ve bulutlarla buluşuyor ve bu da yine ışığı bozuyor. Tüm bu dönüşümler sonucunda yeryüzüne ulaşır. beyaz ışık, eğer bulutlar küçük ve gri ise, gökyüzü ışınların bir kısmını ikinci kez emen etkileyici bulutlarla kaplandığında.
Diğer gökler
İlginçtir ki diğer gezegenlerde güneş sistemi Yüzeyden bakıldığında dünyadakinden çok farklı bir gökyüzü görülür. Açık uzay nesneleri Atmosferden yoksun kalan güneş ışınları serbestçe yüzeye ulaşır. Sonuç olarak burada gökyüzü siyahtır ve gölge yoktur. Bu resim Ay, Merkür ve Plüton'da görülebilir.
Mars gökyüzünün kırmızı-turuncu bir tonu vardır. Bunun nedeni gezegenin atmosferini dolduran tozda yatmaktadır. Kırmızı ve turuncunun farklı tonlarında boyanmıştır. Güneş ufkun üzerine yükseldiğinde, Mars'ın gökyüzü pembemsi kırmızıya dönerken, armatürün diskini hemen çevreleyen alan mavi ve hatta mor görünür.
Satürn'ün üzerindeki gökyüzü Dünya'dakiyle aynı renktedir. Akuamarin gökyüzü Uranüs'ün üzerinde uzanıyor. Bunun nedeni üst gezegenlerde bulunan metan pusunda yatmaktadır.
Venüs yoğun bir bulut tabakasıyla araştırmacıların gözünden gizlenmiştir. Mavi-yeşil spektrumdaki ışınların gezegenin yüzeyine ulaşmasına izin vermiyor, bu nedenle burada gökyüzü sarı-turuncu ve ufuk boyunca gri bir şerit var.
Gündüzleri başınızın üzerindeki alanı keşfetmek, yıldızlı gökyüzünü incelemekten daha az mucizeyi ortaya çıkarmaz. Bulutlarda ve onların arkasında meydana gelen süreçleri anlamak, ortalama bir insanın oldukça aşina olduğu ancak herkesin hemen açıklayamadığı şeylerin nedenini anlamaya yardımcı olur.
Gökyüzü neden mavi? Bu kadar basit bir soruya cevap bulmak çok zor. Birçok bilim adamı bir cevap bulmak için beyinlerini zorladı. En iyi çözüm problem yaklaşık 100 yıl önce bir İngiliz fizikçi tarafından önerildi Lord John Rayleigh.
Güneş göz kamaştırıcı derecede saf beyaz ışık yayar. Bu, gökyüzünün renginin aynı olması gerektiği ancak hâlâ mavi olduğu anlamına gelir. Dünya atmosferindeki beyaz ışığa ne olur?
Beyaz ışık renkli ışınların karışımıdır. Prizma kullanarak gökkuşağı yapabiliriz.
Prizma beyaz ışını renkli şeritlere böler:
■Kırmızı
■Turuncu
■ Sarı
■ Yeşil
■ Mavi
■ Mavi
■ Mor
Bu ışınlar bir araya gelerek yeniden beyaz ışık oluşturur. Güneş ışığının önce renkli bileşenlere ayrıldığı varsayılabilir. Sonra bir şey olur ve Dünya yüzeyine yalnızca mavi ışınlar ulaşır.
Peki gökyüzü neden mavi?
Birkaç olası açıklama var. Dünyayı çevreleyen hava bir gaz karışımıdır: nitrojen, oksijen, argon ve diğerleri. Atmosferde ayrıca su buharı ve buz kristalleri de bulunmaktadır. Toz ve diğer parçacıklar havada asılı kalır ince parçacıklar. İÇİNDE üst katmanlar Atmosferde ozon tabakası bulunmaktadır. Sebebi bu olabilir mi? Bazı bilim adamları ozon ve su moleküllerinin kırmızı ışınları emip mavi ışınları ilettiğine inanıyordu. Ancak atmosferde gökyüzünü maviye boyamaya yetecek kadar ozon ve su olmadığı ortaya çıktı.
1869 yılında bir İngiliz John Tindall toz ve diğer parçacıkların ışığı saçtığını öne sürdü. Mavi ışık en az saçılır ve bu tür parçacıkların katmanlarından geçerek Dünya yüzeyine ulaşır. Laboratuvarında bir duman modeli oluşturdu ve onu parlak beyaz bir ışınla aydınlattı. Duman koyu maviye döndü. Tindall, eğer hava tamamen açıksa hiçbir şeyin ışığı dağıtmayacağına ve parlak beyaz gökyüzüne hayran kalabileceğimize karar verdi. Lord Rayleigh O da bu fikri destekledi ama bu uzun sürmedi. 1899'da açıklamasını yayınladı:
Gökyüzünü maviye boyayan toz ya da duman değil, havadır.
Gökyüzünün mavi rengiyle ilgili ana teori
Güneş ışınlarının bir kısmı gaz molekülleri ile çarpışmadan geçerek Dünya yüzeyine değişmeden ulaşır. Diğer büyük kısım gaz molekülleri tarafından emilir. Fotonlar emildiğinde moleküller heyecanlanır, yani enerjiyle yüklenirler ve bunu foton şeklinde yayarlar. Bu ikincil fotonların farklı dalga boyları vardır ve kırmızıdan mora kadar herhangi bir renkte olabilirler. Her yöne dağılırlar: Dünya'ya, Güneş'e ve yanlara. Lord Rayleigh, yayılan ışının renginin ışındaki şu veya bu rengin kuantumunun baskınlığına bağlı olduğunu öne sürdü. Bir gaz molekülü güneş ışınlarının fotonlarıyla çarpıştığında, ikincil kırmızı kuantum başına sekiz mavi kuantum bulunur.
Sonuç nedir? Atmosferdeki milyarlarca gaz molekülünden, kelimenin tam anlamıyla dört bir yandan üzerimize yoğun mavi ışık yağıyor. Bu ışıkta başka renklerin fotonları da vardır, dolayısıyla tamamen mavi değildir.
Peki gün batımı neden kırmızıdır?
Ancak gökyüzü her zaman mavi değildir. Doğal olarak şu soru ortaya çıkıyor: eğer gün boyunca görürsek mavi gökyüzü gün batımı neden kırmızıdır? Kırmızı renk gaz molekülleri tarafından en az saçılan renktir. Gün batımı sırasında Güneş ufka yaklaşır ve güneş ışınları, gündüz olduğu gibi dikey olarak değil, açılı olarak Dünya yüzeyine doğru yönlendirilir.
Bu nedenle atmosferde izlediği yol oldukça fazladır. Dahası Güneşin yüksekte olduğu gündüz saatlerinde gerçekleştiğini. Bu nedenle mavi-mavi spektrum, atmosferin kalın bir tabakası tarafından emilir ve Dünya'ya ulaşmaz. Ve daha uzun olanlar ışık dalgaları Kırmızı-sarı spektrumun bir kısmı Dünya yüzeyine ulaşarak gökyüzünü ve bulutları gün batımının karakteristik kırmızı ve sarı renklerine boyar.
Bilimsel açıklama
Yukarıda cevabı karşılaştırmalı olarak verdik. basit bir dille. Aşağıda gerekçeyi kullanarak alıntı yapıyoruz: bilimsel terimler ve formüller.
Wiki'den alıntı:
Gökyüzünün mavi görünmesinin nedeni, havanın kısa dalga boylu ışığı uzun dalga boylu ışıktan daha fazla dağıtmasıdır. Işığın dalga boylarına orantılı hacimlerde hava gazı moleküllerinin sayısındaki dalgalanmaların neden olduğu Rayleigh saçılımının yoğunluğu 1/λ4 ile orantılıdır, λ dalga boyudur, yani görünür spektrumun mor kısmı yaklaşık olarak dağılmıştır. Kırmızıdan 16 kat daha yoğun. Mavi ışık daha kısa bir dalga boyuna sahip olduğundan, görünür spektrumun sonunda atmosfere kırmızı ışıktan daha fazla saçılır. Bu nedenle, gökyüzünün Güneş yönü dışındaki alanı mavi bir renge sahiptir (ancak menekşe rengi değildir, çünkü güneş spektrumu düzensizdir ve içindeki menekşe renginin yoğunluğu daha azdır ve ayrıca hassasiyetin daha az olması nedeniyle) gözün mor renk ve daha fazlası maviye, bu da yalnızca duyarlı olanları rahatsız etmiyor mavi renk retinadaki koniler, ancak aynı zamanda kırmızı ve yeşil ışınlara da duyarlıdır).
Gün batımı ve şafak vaktinde ışık yüzeye teğet olarak geçer. dünyanın yüzeyi Böylece ışığın atmosferde kat ettiği yol, gündüze göre çok daha uzun olur. Bu nedenle çoğu mavi ve hatta yeşil ışık doğrudan dağılır güneş ışığı bu nedenle güneşin doğrudan ışığının yanı sıra onun aydınlattığı bulutlar ve gökyüzü ve ufka yakın gökyüzü kırmızı tonlarda boyanır.
Muhtemelen, atmosferin farklı bir bileşimi ile, örneğin diğer gezegenlerde, gün batımı da dahil olmak üzere gökyüzünün rengi farklı olabilir. Örneğin Mars'ta gökyüzünün rengi kırmızımsı pembedir.
Atmosferdeki ışık yoğunluğunun zayıflamasının ana nedenleri saçılma ve emilimdir. Saçılma, saçılan parçacığın çapının ışığın dalga boyuna oranının bir fonksiyonu olarak değişir. Bu oran 1/10'dan küçük olduğunda, saçılma katsayısının 1/λ4 ile orantılı olduğu Rayleigh saçılması meydana gelir. Saçılan parçacıkların boyutunun dalga boyuna oranının daha büyük değerlerinde saçılma yasası Gustave Mie Denklemine göre değişir; bu oran 10'dan büyük olduğunda geometrik optik yasaları pratikte yeterli doğrulukla uygulanır.
Gökyüzünün güzelliği sanatçılar tarafından defalarca anlatılmış, yazarlar ve şairler tarafından anlatılmış, sanattan çok uzak insanlar bile bu cezbedici uçuruma bakar, hayran kalır, ne söz bulur, ne de duyguyu ifade edecek yeterli duyguyu bulur. ruh ve zihin. Yükseklikler herhangi bir roldeki bir kişiyi çeker, kristal mavi yüzeyi ile güzeldir, beyaz-gri bulutların kaynayan akıntıları daha az çekici değildir, yerini sirrus bulutlarının veya yemyeşil kümülüs "kuzuların" hafif kalıntıları alır. Ve bulutlu gökyüzü ne kadar melankolik görünse de, derinliğiyle saran, tüm kütlesiyle sağır edici ve bunaltıcı görünse de, aynı zamanda bir duygu ve deneyim fırtınasına neden olarak düşünceleri özel bir dalgaya getirir.
Güzellik bakan tarafından görülür
Her insan dünyayı farklı algılar. Bazıları için kasvetli ve gri, bazıları ise tam tersine sadece çiçek açan, renklerle dolu yeşil bir gezegen görüyor. Başımızın üstündeki gökleri de farklı değerlendiriyoruz. Sıradan renk algısına sahip bir kişiyi hesaba katarsak, o zaman gökyüzünü genel olarak kabul edildiği gibi görecektir - gün batımında mavi, gri, pembemsi, şafakta dumanlı gri.
Aslında bu renkler sadece gözlerimizin ve beynimizin bize aktarabildiği şeylerdir. İnsan gözünün bulutlu bir gökyüzünü gri olarak algılaması en kolaydır. Açık havalarda, sonsuz gök mavisi tepemiz var, ancak gerçekte atmosferik kubbe daha yakında menekşe gölge, eğer Dünya'dan bakarsanız.
Bu yayında bulutlu bir günde gökyüzünün neden gri olduğunu ve bu rengin doygunluğunu neyin belirlediğini öğreneceğiz; ayrıca renginin gün ve yıl boyunca nasıl değiştiğini ve bu süreçleri nelerin etkilediğini de öğreneceğiz.
Yukarıda dipsiz okyanus
Bölgenin üstünde Avrupa ülkeleri Sıcak mevsimde gökyüzü genellikle zenginliğiyle hayranlık uyandırır. Bazen mavi-mavi olduğunu söyleyebiliriz. Ancak en azından bir günümüzü başımızın üstünde olup bitenlere ayırıp dikkatle gözlemlersek doğal süreçler, o zaman güneşin doğduğu andan tamamen battığı ana kadar çok değişen bir renk tonlaması fark edebilirsiniz.
Yaz aylarında düşük nem, hava eksikliği nedeniyle gökyüzü çok açık ve görsel olarak yüksek görünür. büyük miktar su biriktiren bulutlar yavaş yavaş yere iner. Açık havalarda bakışlarımız yüzlerce metre ileriye bile bakmaz, 1-1,5 km mesafeye bakar. Bu nedenle gökyüzünü yüksek ve parlak olarak algılıyoruz - atmosferdeki ışık ışınlarının yoluna müdahale olmaması onların kırılmamasını sağlar ve gözler rengini mavi olarak algılar.
Gökyüzü neden renk değiştirir?
Bu değişiklik bilim tarafından yazarlar kadar etkileyici olmasa da açıklanmaktadır ve gökyüzünün dağınık radyasyonu olarak adlandırılmaktadır. Okuyucu için basit ve anlaşılır bir dille konuşursak, gökyüzündeki renk oluşum süreçlerini şu şekilde açıklamak mümkündür. Güneşin yaydığı ışık, Dünya'nın etrafındaki hava tabakasından geçerek onu dağıtır. Bu süreç kısa uzunluktaki dalgalarda daha basit bir şekilde gerçekleşir. Maksimum yükseliş sırasında göksel cisim Gezegenimizin üzerinde, kendi yönünün dışında bulunan bir noktada en parlak ve en doygun mavi renk gözlenecektir.
Ancak güneş battığında veya doğduğunda ışınları Dünya yüzeyine teğet olarak geçtiğinden, yaydıkları ışığın daha uzun bir yol kat etmesi gerekir, yani havada çok daha uzak mesafelere dağılırlar. daha büyük ölçüde gündüze göre. Bunun sonucunda kişi sabah ve akşam gökyüzünü pembe ve kırmızı renklerde algılar. Bu fenomen en çok üzerimizde bulutlu bir gökyüzü olduğunda görülür. Bulutlar ve bulutlar daha sonra çok parlak hale gelir, batan güneşin parıltısı onları baş döndürücü bir şekilde renklendirir.
Fırtına çeliği
Peki bulutlu gökyüzü nedir? Neden bu hale geldi? Bu olay doğanın su döngüsünün halkalarından biridir. Buhar şeklinde yukarı doğru yükselen su parçacıkları atmosfer katmanına daha düşük bir sıcaklıkla girer. Biriktirme ve soğutma yüksek irtifa, birbirlerine bağlanarak damlalara dönüşürler. İşte o anda, bu parçacıklar henüz çok küçükken, gözlerimizin önünde güzelim beyaz kümülüs bulutları beliriyor. Ancak damlalar büyüdükçe bulutların griliği de artıyor.
Bazen bu devasa “kuzuların” yüzdüğü gökyüzüne baktığınızda bir kısmının renkli olduğunu görebilirsiniz. gri Hatta diğerleri çelik gibi gürleyen bir renk tonu bile alıyor. Bu dönüşüm bulutlardaki damlaların farklı boyutlar ve şekli vardır, bu yüzden ışığı farklı şekilde kırarlar. Gökyüzü tamamen bulutlu olduğunda tamamen fare grisi tonlarında boyanır, bize sadece beyaz ışık ulaşır.
Geniş dumanlı genişlikler
Gri bulutlu gökyüzünde tek bir açıklığın olmadığı günler vardır. Bu, bulutların ve bulutların konsantrasyonu çok yüksek olduğunda meydana gelir ve yukarıdaki görsel alanın tamamını kaplar. Bazen kafanıza çökmeye hazır, büyük bir baskı kütlesi olarak algılanırlar. Üstelik bu fenomen en karakteristik olarak hava sıcaklığının düşük olduğu, ancak nem oranının yüksek ve% 80-90 seviyesinde olduğu sonbahar ve kış aylarında ortaya çıkar.
Böyle günlerde bulutlar dünya yüzeyine çok yakındır; ondan sadece yüz veya iki metre uzakta bulunurlar. Bulutlu bir gökyüzünün tanımı genellikle melankolik ve depresif tonlara sahiptir ve bu, büyük olasılıkla, yağmur ve soğukla üzerinize düşmeye hazır olan bu kasvetli devle yalnız kaldığınızda ortaya çıkan hislerle tam olarak bağlantılıdır.
Ama her şey farklı olabilirdi...
Gökyüzünün çaldığı tonlar, ışık radyasyonunun yoğunluğuna ve gezegene ulaşan dalga boyuna bağlıdır; dolayısıyla kışın, hatta kışın bile açık günler gri-mavidir. Ancak bahar ne kadar yakınsa ve güneş ne kadar yüksekse, mavisi o kadar parlak olur, özellikle atmosferin üst katmanlarındaki ışığı bozan pusun dağıldığı günlerde.
Bilim insanları, diğer gezegenlerde gökyüzünün alışık olduğumuz mavi ve mavi renklere sahip olmayabileceğini keşfetti. gri renklerÖrneğin Mars'ta gün ışığının en yüksek noktasında bile pembedir.
Peki etrafımızdaki şeyleri renkli kılan kaç farklı renk vardır? VE bilimsel bilgi Bu soruların çoğuna zaten cevap verilebilir. Örneğin açıkla gökyüzü rengi.
Başlangıç olarak, beyaz güneşin içinden geçerken ayrışmasını gözlemleyen büyük Isaac Newton'dan bahsetmemiz gerekecek. cam prizma. Gördüğü şeye artık fenomen deniyor farklılıklar ve çok renkli resmin kendisi - spektrum. Ortaya çıkan renkler gökkuşağının renkleriyle tam olarak eşleşti. Yani Newton laboratuvarda bir gökkuşağı gözlemledi! 18. yüzyılın sonlarında yaptığı deneyler sayesinde beyaz ışığın bir karışım olduğu tespit edildi. çeşitli renkler. Üstelik aynı Newton, spektrum halinde ayrıştırılan ışığın tekrar karıştırılması durumunda beyaz ışığın elde edileceğini kanıtladı. 19. yüzyılda ışığın saniyede 300.000 km gibi büyük bir hızla yayıldığı gösterildi. elektromanyetik dalgalar. Ve zaten geçen yüzyılın başında bu bilgi, bir miktar ışık fikriyle destekleniyordu - foton. Dolayısıyla ışığın hem dalga hem de parçacık olmak üzere ikili bir doğası vardır. Bu birleşme birçok olgunun, özellikle de ısıtılmış cisimlerin termal radyasyon spektrumunun açıklaması haline geldi. Bizimki de böyle.
Bu girişten sonra konumuza geçmenin zamanı geldi. Gökyüzünün mavi rengi... Kim hayatında en az birkaç kez hayran kalmamıştır ki! Peki suçun atmosferdeki ışık saçılımı olduğunu söylemek bu kadar basit mi? Peki ışıkta gökyüzünün rengi neden mavi değil? dolunay? Mavi renk neden gökyüzünün her yerinde aynı değildir? Güneş doğup battığında gökyüzünün rengine ne olur? Sonuçta sarı, pembe ve hatta yeşil olabilir. Ancak bunlar yine de saçılmanın özellikleridir. Bu nedenle, ona daha ayrıntılı olarak bakalım.
Gökyüzünün rengi ve özelliklerinin açıklaması, ışığın saçılımını inceleyen İngiliz fizikçi John William Rayleigh'e aittir. Gökyüzünün renginin, saçılmanın ışığın frekansına bağımlılığıyla belirlendiğine dikkat çeken oydu. Güneş'ten havaya giren radyasyon, havayı oluşturan gaz molekülleri ile etkileşime girer. Ve enerjiden beri ışık kuantumu- foton, ışık dalga boyunun azalmasıyla artar, ardından gaz molekülleri veya daha kesin olarak bu moleküllerdeki elektronlar üzerindeki en güçlü etki, mavi ve mor kısımlardaki fotonlar tarafından uygulanır. ışık spektrumu. varış zorunlu salınımlar Elektronlar ışık dalgasından aldıkları enerjiyi radyasyon fotonları şeklinde geri verirler. Yalnızca bu ikincil fotonlar, yalnızca başlangıçta gelen ışığın yönünde değil, her yönde zaten yayılır. Bu, ışığın saçılma süreci olacaktır. Ayrıca şunu dikkate almak gerekir: sürekli hareket hava ve yoğunluğundaki dalgalanmalar. Aksi takdirde siyah bir gökyüzü görecektik.
Şimdi konuya dönelim termal radyasyon tel. Spektrumundaki enerji eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır ve Alman fizikçi Wilhelm Wien tarafından belirlenen yasalara göre açıklanmaktadır. Güneşimizin spektrumu foton enerjileri açısından da aynı derecede dengesiz olacaktır. Yani, mor kısımdan, mavi kısımdan gelen fotonlardan çok daha az, hatta mavi kısımdan daha fazla foton olacaktır. Görme fizyolojisini, yani gözümüzün mavi-yeşil renge karşı maksimum duyarlılığını da hesaba katarsak, mavi veya koyu mavi bir gökyüzü elde ederiz.
Lütfen yolun ne kadar uzun olduğunu unutmayın. güneş ışını atmosferde, spektrumun mavi ve mavi bölgelerinden daha az etkileşime girmeyen foton kalır. Bu nedenle gökyüzünün rengi düzensiz olup sabah veya akşam renkleri sarı-kırmızıdır. uzun yol atmosfer boyunca ışık. Ayrıca havada bulunan toz, duman ve diğer parçacıklar da ışığın atmosferdeki saçılımını büyük ölçüde etkiler. Bu konuyla ilgili ünlü Londra tablolarını hatırlayabiliriz. Veya 1883'te Krakatoa yanardağının patlaması sırasında meydana gelen felaketin anıları. Patlama sonucu atmosfere giren kül, Dünya genelinde gözlenen kırmızı şafakların yanı sıra, Pasifik bölgesindeki birçok ülkede Güneş'in mavimsi rengine neden oldu. Ancak bu etkiler zaten başka bir teoriyle açıklanıyor - ışığın dalga boyuyla orantılı parçacıkların saçılması teorisi. Bu teori dünyaya Alman fizikçi Gustav Mie tarafından önerildi. Ana fikir onun - akrabalarından dolayı bu tür parçacıklar büyük boyutlar Kırmızı ışık, mavi veya mordan daha güçlü bir şekilde dağılır.
Dolayısıyla gökyüzünün rengi şairler ve sanatçılar için sadece bir ilham kaynağı değil, aynı zamanda incelikli bir anlayışın sonucudur. fiziksel yasalar insan dehasının ortaya çıkarmayı başardığı şey.
