Kāpēc saulrieta laikā saule kļūst tik sarkana? Kāpēc saule ir sarkana Kāpēc saule ir sarkana pie horizonta

Pašvaldības budžeta izglītības iestāde

"Kislovskas vidusskola" Tomskas rajons

Pētījumi

Tēma: "Kāpēc saulriets ir sarkans..."

(Vieglā dispersija)

Darbs pabeigts: ,

5.A klases skolnieks

uzraugs;

ķīmijas skolotājs

1. Ievads ……………………………………………………………… 3

2. Galvenā daļa…………………………………………………………4

3. Kas ir gaisma………………………………………………………….. 4

Studiju priekšmets- saulriets un debesis.

Pētījuma hipotēzes:

Saulei ir stari, kas krāso debesis dažādās krāsās;

Sarkano krāsu var iegūt laboratorijas apstākļos.

Manas tēmas aktualitāte slēpjas apstāklī, ka tā būs interesanta un noderīga klausītājiem, jo ​​daudzi cilvēki skatās uz dzidri zilajām debesīm un apbrīno tās, un tikai daži zina, kāpēc tās ir tik zilas dienā un sarkanas saulrietā un ko tas dod ir viņa krāsa.

2. Galvenā daļa

No pirmā acu uzmetiena šis jautājums šķiet vienkāršs, bet patiesībā tas ietekmē dziļus gaismas laušanas aspektus atmosfērā. Lai saprastu atbildi uz šo jautājumu, jums ir jāsaprot, kas ir gaisma..jpg" align="left" height="1 src=">

Kas ir gaisma?

Saules gaisma ir enerģija. Saules staru siltums, ko fokusē objektīvs, pārvēršas ugunī. Gaismu un siltumu atstaro baltas virsmas un absorbē melnās virsmas. Tāpēc baltas drēbes ir vēsākas nekā melnas.

Kāda ir gaismas būtība? Pirmā persona, kas nopietni mēģināja pētīt gaismu, bija Īzaks Ņūtons. Viņš uzskatīja, ka gaisma sastāv no korpuskulārām daļiņām, kuras tiek izšautas kā lodes. Bet dažas gaismas īpašības nevar izskaidrot ar šo teoriju.

Cits zinātnieks Huygens ierosināja citu gaismas būtības skaidrojumu. Viņš izstrādāja gaismas "viļņu" teoriju. Viņš uzskatīja, ka gaisma veido impulsus jeb viļņus tāpat kā dīķī iemests akmens rada viļņus.

Kādi uzskati mūsdienu zinātniekiem ir par gaismas izcelsmi? Tagad tiek uzskatīts, ka gaismas viļņiem vienlaikus ir gan daļiņu, gan viļņu īpašības. Tiek veikti eksperimenti, lai apstiprinātu abas teorijas.

Gaisma sastāv no fotoniem, bezsvara, bezmasas daļiņām, kas pārvietojas ar ātrumu aptuveni 300 000 km/s un kurām piemīt viļņu īpašības. Gaismas viļņu frekvence nosaka tās krāsu. Turklāt, jo augstāka ir svārstību frekvence, jo īsāks ir viļņa garums. Katrai krāsai ir sava vibrācijas frekvence un viļņa garums. Baltā saules gaisma sastāv no daudzām krāsām, kuras var redzēt, kad tā tiek lauzta caur stikla prizmu.

1. Prizma sadala gaismu.

2. Baltā gaisma ir sarežģīta.

Ja paskatās uzmanīgi uz gaismas pāreju caur trīsstūrveida prizmu, jūs varat redzēt, ka baltās gaismas sadalīšanās sākas, tiklīdz gaisma no gaisa pāriet stiklā. Stikla vietā varat izmantot citus gaismai caurspīdīgus materiālus.

Zīmīgi, ka šis eksperiments ir izdzīvojis gadsimtiem ilgi, un tā tehnika joprojām tiek izmantota laboratorijās bez būtiskām izmaiņām.

dispersio (lat.) – izkliedēšana, dispersija - izkliedēšana

I.Ņūtona eksperimenti par dispersiju.

I. Ņūtons bija pirmais, kurš pētīja gaismas izkliedes fenomenu un tiek uzskatīts par vienu no viņa svarīgākajiem zinātnes sasniegumiem. Ne velti uz viņa 1731. gadā uzstādītā kapa pieminekļa, ko rotā jaunekļu figūras, kuri tur rokās viņa svarīgāko atklājumu emblēmas, viena figūra tur prizmu, un pieminekļa uzrakstā ir vārdi: “ Viņš pētīja atšķirības gaismas staros un dažādās īpašības, kas parādījās vienlaikus, par ko neviens iepriekš nenojauta. Pēdējais apgalvojums nav gluži precīzs. Izkliede bija zināma agrāk, taču tā netika detalizēti pētīta. Uzlabojot teleskopus, Ņūtons pamanīja, ka objektīva radītais attēls malās ir iekrāsots. Pētot malas, kas krāsotas ar refrakciju, Ņūtons veica savus atklājumus optikas jomā.

Redzamais spektrs

Baltajam staram sadaloties prizmā, veidojas spektrs, kurā laužas dažāda viļņa garuma starojums dažādos leņķos. Krāsas, kas iekļautas spektrā, tas ir, tās krāsas, kuras var radīt viena viļņa garuma (vai ļoti šaura diapazona) gaismas viļņi, sauc par spektrālajām krāsām. Galvenās spektrālās krāsas (kurām ir savi nosaukumi), kā arī šo krāsu emisijas īpašības ir parādītas tabulā:

Katrai spektra “krāsai” jābūt saskaņotai ar noteikta garuma gaismas vilni

Vienkāršāko priekšstatu par spektru var iegūt, aplūkojot varavīksni. Baltā gaisma, kas lauzta ūdens pilienos, veido varavīksni, jo tā sastāv no daudziem visu krāsu stariem, un tie tiek lauzti dažādi: sarkanie ir vājākie, zilie un violetie ir spēcīgākie. Astronomi pēta Saules, zvaigžņu, planētu un komētu spektrus, jo no spektriem var daudz mācīties.

Slāpeklis" href="/text/category/azot/" rel="bookmark">slāpeklis. Sarkanā un zilā gaisma atšķirīgi mijiedarbojas ar skābekli. Tā kā zilās krāsas viļņa garums aptuveni atbilst skābekļa atoma izmēram un tāpēc zilā krāsa gaisma tiek izkliedēta ar skābekli dažādos virzienos, savukārt sarkanā gaisma viegli iziet cauri atmosfēras slānim. Faktiski violetā gaisma tiek izkliedēta vēl vairāk, bet cilvēka acs ir mazāk jutīga nekā pret zilo gaismu aci no visām pusēm tver zilā gaisma, ko izkliedē skābekli, kas liek mums debesīm izskatīties zilām.

Ja uz Zemes nebūtu atmosfēras, Saule mums izskatītos kā spilgti balta zvaigzne un debesis būtu melnas.

0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Neparastas parādības

https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="Aurora" align="left" width="140" height="217 src=">!} Auroras Kopš seniem laikiem cilvēki ir apbrīnojuši polārblāzmas majestātisko attēlu un brīnījušies par to izcelsmi. Viens no agrākajiem polārblāzmas pieminējumiem ir atrodams Aristotelī. Viņa pirms 2300 gadiem sarakstītajā “Meteoroloģijā” var lasīt: “Dažkārt skaidrās naktīs debesīs novērojamas daudzas parādības - spraugas, spraugas, asinssarkana krāsa...

Šķiet, ka tur deg uguns."

Kāpēc naktī viļņojas skaidrs stars?

Kāda plāna liesma izplatās debesīs?

Kā zibens bez draudošiem mākoņiem

Tiekties no zemes līdz zenītam?

Kā tas var būt, ka sasalusi bumba

Vai ziemas vidū bija ugunsgrēks?

Kas ir polārblāzma? Kā tas veidojas?

Atbilde. Polārblāzma ir luminiscējošs spīdums, kas rodas no Saules lidojošu lādētu daļiņu (elektronu un protonu) mijiedarbības ar Zemes atmosfēras atomiem un molekulām. Šo lādēto daļiņu parādīšanās noteiktos atmosfēras reģionos un noteiktos augstumos ir saules vēja mijiedarbības rezultāts ar Zemes magnētisko lauku.

Aerosols" href="/text/category/ayerozolmz/" rel="bookmark">putekļu un mitruma aerosola izkliede, tie ir galvenais saules krāsas sadalīšanās (dispersijas) cēlonis. Zenīta pozīcijā rodas saules stars uz gaisa aerosola komponentiem notiek gandrīz taisnā leņķī, to slānis starp novērotāja acīm un sauli ir nenozīmīgs, jo zemāk saule nolaižas uz horizontu, jo vairāk palielinās atmosfēras gaisa slāņa biezums. aerosola suspensijas daudzums tajā, salīdzinot ar novērotāju, maina krituma leņķi uz suspendētajām daļiņām. Tātad, kā minēts iepriekš, saules gaisma sastāv no septiņām pamatkrāsām. elektromagnētiskais vilnis, ir savs garums un spēja izkliedēties atmosfērā. Spektra primārās krāsas ir sakārtotas pēc skalas, no sarkanas līdz violetai. Sarkanajai krāsai ir vismazākā spēja izkliedēties (un līdz ar to absorbēt) atmosfērā. Ar dispersijas fenomenu visas krāsas, kas skalā seko sarkanajai krāsai, tiek izkliedētas aerosola suspensijas komponentu starpā un tās absorbē. Novērotājs redz tikai sarkanu krāsu. Tas nozīmē, ka jo biezāks ir atmosfēras gaisa slānis, jo lielāks ir suspendētās vielas blīvums, jo vairāk spektra staru tiks izkliedēti un absorbēti. Pazīstama dabas parādība: pēc krakatoa vulkāna spēcīgā izvirduma 1883. gadā vairākus gadus dažādās planētas vietās tika novēroti neparasti spilgti, sarkani saulrieti. Tas tiek skaidrots ar spēcīgu vulkāna putekļu izplūdi atmosfērā izvirduma laikā.

Es domāju, ka mans pētījums ar to nebeigsies. Man joprojām ir jautājumi. ES gribu zināt:

Kas notiek gaismas stariem izejot cauri dažādiem šķidrumiem un šķīdumiem;

Kā gaisma tiek atspoguļota un absorbēta.

Pabeidzot šo darbu, pārliecinājos, cik daudz pārsteidzoša un praktiskai darbībai noderīga var ietvert gaismas laušanas fenomens. Tieši tas man ļāva saprast, kāpēc saulriets ir sarkans.

Literatūra

1. Fizika. Ķīmija. 5-6 pakāpes Mācību grāmata. M.: Bustards, 2009, 106. lpp

2. Damaskas tērauda parādības dabā. M.: Izglītība, 1974, 143 lpp.

3. "Kas veido varavīksni?" – Kvants 1988, 6. nr., 46. lpp.

4. Ņūtons I. Lekcijas par optiku. Tarasovs dabā. – M.: Izglītība, 1988.g

Interneta resursi:

1. http://potomija. ru/ Kāpēc debesis ir zilas?

2. http://www. voprosy-kak-i-pochemu. ru Kāpēc debesis ir zilas?

3. http://expirence. ru/kategorija/izglītība/

Skaidrā saulainā dienā debesis virs mums izskatās koši zilas. Vakarā saulriets krāso debesis sarkanā, rozā un oranžā krāsā. Tātad, kāpēc debesis ir zilas un kas saulrietu padara sarkanu?

Kādā krāsā ir saule?

Protams, saule ir dzeltena! Visi zemes iedzīvotāji atbildēs un Mēness iedzīvotāji viņiem nepiekritīs.

No Zemes Saule izskatās dzeltena. Bet kosmosā vai uz Mēness Saule mums liktos balta. Kosmosā nav atmosfēras, kas izkliedētu saules gaismu.

Uz Zemes daži saules gaismas īsie viļņi (zilā un violetā) tiek absorbēti izkliedes rezultātā. Pārējais spektrs ir dzeltens.

Un kosmosā debesis izskatās tumšas vai melnas, nevis zilas. Tas ir atmosfēras neesamības rezultāts, tāpēc gaisma nekādā veidā netiek izkliedēta.

Bet, ja jautā par saules krāsu vakarā. Dažreiz atbilde ir, ka saule ir SARKANA. Bet kāpēc?

Kāpēc saulrieta laikā saule ir sarkana?

Saulei virzoties uz saulrietu, saules gaismai ir jānobrauc lielāks attālums atmosfērā, lai sasniegtu novērotāju. Mazāk tiešas gaismas sasniedz mūsu acis, un Saule šķiet mazāk spoža.

Tā kā saules gaismai ir jāpārvietojas lielāki attālumi, notiek lielāka izkliede. Saules gaismas spektra sarkanā daļa labāk iziet cauri gaisam nekā zilā daļa. Un mēs redzam sarkanu sauli. Jo zemāk Saule nolaižas pie horizonta, jo lielāks ir gaisa “lupa”, caur kuru mēs to redzam, un jo sarkanāks tas ir.

Tā paša iemesla dēļ mums šķiet, ka Saules diametrs ir daudz lielāks nekā dienas laikā: gaisa slānis zemes novērotājam spēlē palielināmā stikla lomu.

Debesīm ap rietošo sauli var būt dažādas krāsas. Debesis ir visskaistākās, ja gaisā ir daudz mazu putekļu vai ūdens daļiņu. Šīs daļiņas atstaro gaismu visos virzienos. Šajā gadījumā īsāki gaismas viļņi ir izkliedēti. Novērotājs redz gaismas starus ar garāku viļņu garumu, tāpēc debesis izskatās sarkanas, rozā vai oranžas.

Redzamā gaisma ir enerģijas veids, kas var pārvietoties pa telpu. Saules vai kvēlspuldzes gaisma šķiet balta, lai gan patiesībā tā ir visu krāsu sajaukums. Galvenās krāsas, kas veido balto, ir sarkana, oranža, dzeltena, zaļa, zila, indigo un violeta. Šīs krāsas nepārtraukti pārveidojas viena par otru, tāpēc papildus pamatkrāsām ir arī milzīgs skaits dažādu toņu. Visas šīs krāsas un nokrāsas debesīs var novērot varavīksnes veidā, kas parādās augsta mitruma zonā.

Gaiss, kas piepilda visas debesis, ir sīku gāzes molekulu un mazu cietu daļiņu, piemēram, putekļu, maisījums.

Saules stari, kas nāk no kosmosa, atmosfēras gāzu ietekmē sāk izkliedēties, un šis process notiek saskaņā ar Reili izkliedes likumu. Gaismai virzoties cauri atmosfērai, lielākā daļa optiskā spektra garo viļņu garumu iziet cauri nemainītā veidā. Tikai neliela daļa sarkanās, oranžās un dzeltenās krāsas mijiedarbojas ar gaisu, saduroties ar molekulām un putekļiem.

Gaismai saduroties ar gāzes molekulām, gaisma var tikt atspoguļota dažādos virzienos. Dažas krāsas, piemēram, sarkanā un oranžā, sasniedz novērotāju tieši, ejot tieši caur gaisu. Bet lielākā daļa zilās gaismas tiek atstarota no gaisa molekulām visos virzienos. Tas izkliedē zilo gaismu pa debesīm un padara to zilu.

Tomēr daudzus īsākus gaismas viļņu garumus absorbē gāzes molekulas. Pēc absorbcijas zilā krāsa tiek izstarota visos virzienos. Tas ir izkaisīts visur debesīs. Neatkarīgi no tā, kurā virzienā jūs skatāties, daļa no šīs izkliedētās zilās gaismas sasniedz novērotāju. Tā kā zilā gaisma ir redzama visur virs galvas, debesis šķiet zilas.

Ja paskatās uz horizontu, debesīm būs bālāka nokrāsa. Tas ir rezultāts tam, ka gaisma pārvietojas lielāku attālumu caur atmosfēru, lai sasniegtu novērotāju. Atmosfēra atkal izkliedē izkliedēto gaismu un mazāk zilās gaismas sasniedz novērotāja acis. Tāpēc debesu krāsa pie horizonta šķiet bālāka vai pat šķiet pilnīgi balta.

Kāpēc telpa ir melna?

Kosmosā nav gaisa. Tā kā nav šķēršļu, no kuriem gaisma varētu atstaroties, gaisma virzās tieši. Gaismas stari nav izkliedēti, un “debesis” šķiet tumšas un melnas.

Atmosfēra.

Atmosfēra ir gāzu un citu vielu maisījums, kas ieskauj Zemi plāna, pārsvarā caurspīdīga apvalka veidā. Atmosfēru savā vietā notur Zemes gravitācija. Galvenās atmosfēras sastāvdaļas ir slāpeklis (78,09%), skābeklis (20,95%), argons (0,93%) un oglekļa dioksīds (0,03%). Atmosfērā ir arī neliels daudzums ūdens (dažādās vietās tā koncentrācija svārstās no 0% līdz 4%), cietās daļiņas, gāzes neons, hēlijs, metāns, ūdeņradis, kriptons, ozons un ksenons. Zinātni, kas pēta atmosfēru, sauc par meteoroloģiju.

Dzīve uz Zemes nebūtu iespējama bez atmosfēras klātbūtnes, kas piegādā mums elpot nepieciešamo skābekli. Turklāt atmosfēra veic vēl vienu svarīgu funkciju – tā izlīdzina temperatūru visā planētā. Ja nebūtu atmosfēras, tad vietām uz planētas varētu valdīt svilinošs karstums, citviet arī liels aukstums, temperatūras diapazons varētu svārstīties no -170°C naktī līdz +120°C dienā. Atmosfēra mūs pasargā arī no Saules un kosmosa kaitīgā starojuma, to absorbējot un izkliedējot.

Atmosfēras struktūra

Atmosfēra sastāv no dažādiem slāņiem, sadalīšanās šajos slāņos notiek pēc to temperatūras, molekulārā sastāva un elektriskām īpašībām. Šiem slāņiem nav skaidri noteiktas robežas, tie mainās sezonāli, turklāt dažādos platuma grādos mainās to parametri.

Homosfēra

  • Apakšējie 100 km, ieskaitot troposfēru, stratosfēru un mezopauzi.
  • Sastāda 99% no atmosfēras masas.
  • Molekulas nav atdalītas pēc molekulmasas.
  • Sastāvs ir diezgan viendabīgs, izņemot dažas nelielas lokālas anomālijas. Viendabīgums tiek uzturēts ar pastāvīgu sajaukšanos, turbulenci un turbulentu difūziju.
  • Ūdens ir viena no divām nevienmērīgi sadalītām sastāvdaļām. Paceļoties uz augšu, ūdens tvaikiem tas atdziest un kondensējas, pēc tam atgriežoties zemē nokrišņu – sniega un lietus – veidā. Pati stratosfēra ir ļoti sausa.
  • Ozons ir vēl viena molekula, kuras sadalījums ir nevienmērīgs. (Lasiet tālāk par ozona slāni stratosfērā.)

Heterosfēra

  • Izplešas virs homosfēras un ietver termosfēru un eksosfēru.
  • Molekulu atdalīšana šajā slānī balstās uz to molekulmasu. Slāņa apakšā ir koncentrētas smagākas molekulas, piemēram, slāpeklis un skābeklis. Heterosfēras augšējā daļā dominē vieglāki, hēlijs un ūdeņradis.

Atmosfēras sadalīšana slāņos atkarībā no to elektriskajām īpašībām.

Neitrāla atmosfēra

  • Zem 100 km.

Jonosfēra

  • Apmēram virs 100 km.
  • Satur elektriski lādētas daļiņas (jonus), kas rodas, absorbējot ultravioleto gaismu
  • Jonizācijas pakāpe mainās atkarībā no augstuma.
  • Dažādi slāņi atspoguļo garos un īsos radioviļņus. Tas ļauj radiosignāliem, kas virzās taisnā līnijā, saliekties ap zemes sfērisko virsmu.
  • Šajos atmosfēras slāņos sastopamas polārblāzmas.
  • Magnetosfēra ir augšējā daļa Jonosfēra stiepjas līdz aptuveni 70 000 km augstumam, šis augstums ir atkarīgs no saules vēja intensitātes. Magnetosfēra pasargā mūs no augstas enerģijas lādētām daļiņām no saules vēja, noturot tās Zemes magnētiskajā laukā.

Atmosfēras sadalījums slāņos atkarībā no to temperatūras

Augšējā apmales augstums troposfēra atkarīgs no gadalaikiem un platuma grādiem. Tas stiepjas no zemes virsmas līdz aptuveni 16 km augstumam pie ekvatora un līdz 9 km augstumam ziemeļu un dienvidu polā.

  • Prefikss "tropo" nozīmē izmaiņas. Izmaiņas troposfēras parametros notiek laika apstākļu ietekmē – piemēram, atmosfēras frontu kustības dēļ.
  • Palielinoties augstumam, temperatūra pazeminās. Siltais gaiss paceļas, tad atdziest un nokrīt atpakaļ uz Zemi. Šo procesu sauc par konvekciju, tas notiek gaisa masu kustības rezultātā. Vēji šajā slānī pārsvarā pūš vertikāli.
  • Šis slānis satur vairāk molekulu nekā visi pārējie slāņi kopā.

Stratosfēra- stiepjas no aptuveni 11 km līdz 50 km augstumam.

  • Ir ļoti plāns gaisa slānis.
  • Prefikss "strato" attiecas uz slāņiem vai sadalīšanu slāņos.
  • Stratosfēras apakšējā daļa ir diezgan mierīga. Reaktīvās lidmašīnas bieži lido stratosfēras lejasdaļā, lai izvairītos no sliktiem laikapstākļiem troposfērā.
  • Stratosfēras augšdaļā ir spēcīgi vēji, kas pazīstami kā liela augstuma strūklas straumes. Tie pūš horizontāli ar ātrumu līdz 480 km/h.
  • Stratosfērā atrodas "ozona slānis", kas atrodas aptuveni 12 līdz 50 km augstumā (atkarībā no platuma). Lai gan ozona koncentrācija šajā slānī ir tikai 8 ml/m 3, tas ļoti efektīvi absorbē kaitīgos saules ultravioletos starus, tādējādi aizsargājot dzīvību uz zemes. Ozona molekula sastāv no trim skābekļa atomiem. Skābekļa molekulas, kuras mēs elpojam, satur divus skābekļa atomus.
  • Stratosfēra ir ļoti auksta, tās apakšā temperatūra ir aptuveni -55°C un palielinās līdz ar augstumu. Temperatūras paaugstināšanās ir saistīta ar ultravioleto staru absorbciju ar skābekli un ozonu.

Mezosfēra- stiepjas līdz aptuveni 100 km augstumam.

Ja mūsu planēta negrieztos ap Sauli un būtu absolūti plakana, debess ķermenis vienmēr atrastos zenītā un nekur nekustētos – nebūtu ne saulrieta, ne rītausmas, ne dzīvības. Par laimi, mums ir iespēja vērot, kā saule lec un riet – un tāpēc dzīve uz planētas Zeme turpinās.

Zeme nenogurstoši pārvietojas ap Sauli un tās asi, un reizi dienā (izņemot polāros platuma grādus) Saules disks parādās un pazūd aiz horizonta, norādot dienasgaismas stundu sākumu un beigas. Tāpēc astronomijā saullēkts un saulriets ir laiks, kad Saules diska augšējais punkts parādās vai pazūd virs horizonta.

Savukārt periodu pirms saullēkta vai saulrieta sauc par krēslu: Saules disks atrodas tuvu horizontam, un tāpēc daļa staru, nokļūstot atmosfēras augšējos slāņos, no tā atstarojas uz zemes virsmas. Krēslas ilgums pirms saullēkta vai saulrieta ir tieši atkarīgs no platuma: polos tie ilgst no 2 līdz 3 nedēļām, polārajās zonās - vairākas stundas, mērenā platuma grādos - apmēram divas stundas. Bet pie ekvatora laiks pirms saullēkta ir no 20 līdz 25 minūtēm.

Saullēkta un saulrieta laikā tiek radīts zināms optiskais efekts, kad saules stari izgaismo zemes virsmu un debesis, iekrāsojot tās daudzkrāsainos toņos. Pirms saullēkta, rītausmā krāsām ir smalkākas nokrāsas, savukārt saulriets izgaismo planētu ar bagātīgi sarkaniem, bordo, dzelteniem, oranžiem un ļoti reti zaļiem stariem.

Saulrietam tāda krāsu intensitāte ir tāpēc, ka dienas laikā zemes virsma sasilst, samazinās mitrums, palielinās gaisa plūsmas ātrums, gaisā paceļas putekļi. Krāsu atšķirība starp saullēktu un saulrietu lielā mērā ir atkarīga no apgabala, kurā cilvēks atrodas un novēro šīs apbrīnojamās dabas parādības.

Brīnišķīgas dabas parādības ārējās īpašības

Tā kā par saullēktu un saulrietu var runāt kā par divām identiskām parādībām, kas viena no otras atšķiras ar krāsu piesātinājumu, tad Saules rietēšanas aprakstu pār horizontu var attiecināt arī uz laiku pirms saullēkta un tā izskatu, tikai otrādi. pasūtījums.

Jo zemāk saules disks nolaižas līdz rietumu horizontam, jo ​​mazāk spilgts tas kļūst un vispirms kļūst dzeltens, tad oranžs un visbeidzot sarkans. Arī debesis maina savu krāsu: sākumā tās ir zeltainas, tad oranžas, bet malās – sarkanas.


Saules disks, pietuvojoties horizontam, iegūst tumši sarkanu krāsu, un abās tā pusēs redzama spilgta rītausmas svītra, kuras krāsas no augšas uz leju pāriet no zilganzaļiem līdz spilgti oranžiem toņiem. Tajā pašā laikā virs rītausmas veidojas bezkrāsains spīdums.

Vienlaikus ar šo parādību pretējā debess pusē parādās pelni zilganas nokrāsas svītra (Zemes ēna), virs kuras redzams oranži rozā krāsas segments, parādās Veneras josta. virs horizonta 10 līdz 20° augstumā un skaidrās debesīs, kas redzamas jebkur uz mūsu planētas.

Jo tālāk Saule aiziet aiz horizonta, jo purpursarkanākas kļūst debesis, un, nokrītot četrus līdz piecus grādus zem horizonta, ēna iegūst vispiesātinātākos toņus. Pēc tam debesis pamazām kļūst ugunīgi sarkanas (Buda stari), un no vietas, kur rietēja saules disks, uz augšu stiepjas gaismas staru svītras, kas pakāpeniski izgaist, pēc kurām pazušanas tuvumā redzama izzūdoša tumši sarkanas krāsas josla. apvārsnis.

Pēc tam, kad Zemes ēna pamazām piepilda debesis, Venēras josta izkliedējas, debesīs parādās Mēness siluets, tad zvaigznes – un iestājas nakts (krēsla beidzas, kad Saules disks nolaižas sešus grādus zem horizonta). Jo vairāk laika paiet pēc tam, kad Saule atstāj horizontu, jo vēsāks kļūst, un līdz rītam, pirms saullēkta, tiek novērota zemākā temperatūra. Bet viss mainās, kad dažas stundas vēlāk sāk uzlēkt sarkanā Saule: austrumos parādās saules disks, nakts pazūd, un zemes virsma sāk sasilt.

Kāpēc saule ir sarkana

Sarkanās Saules saulriets un saullēkts jau kopš seniem laikiem ir piesaistījis cilvēces uzmanību, un tāpēc cilvēki, izmantojot visas viņiem pieejamās metodes, mēģināja izskaidrot, kāpēc Saules disks ir dzeltena krāsa, uz horizonta līnijas iegūst sarkanīgu nokrāsu. Pirmais mēģinājums izskaidrot šo parādību bija leģendas, kam sekoja tautas zīmes: cilvēki bija pārliecināti, ka saulriets un sarkanās Saules lēkts neliecina par labu.

Piemēram, viņi bija pārliecināti, ka, ja debesis pēc saullēkta ilgu laiku paliks sarkanas, diena būs neizturami karsta. Cita zīme vēstīja, ka, ja pirms saullēkta debesis austrumos ir sarkanas un pēc saullēkta šī krāsa uzreiz pazūd, līs lietus. Sarkanās Saules uzlēkšana solīja arī sliktus laikapstākļus, ja pēc parādīšanās debesīs tā uzreiz ieguva gaiši dzeltenu krāsu.

Sarkanās Saules uzlēkšana šādā interpretācijā diez vai varētu ilgi apmierināt zinātkāro cilvēka prātu. Tāpēc pēc dažādu fizikālo likumu, tostarp Reilija likuma, atklāšanas tika noskaidrots, ka Saules sarkanā krāsa ir izskaidrojama ar to, ka tā kā tai ir garākais vilnis, blīvajā Zemes atmosfērā izkliedējas daudz mazāk nekā citas. krāsas.

Tāpēc, Saulei atrodoties pie horizonta, tās stari slīd pa zemes virsmu, kur gaisā ir ne tikai vislielākais blīvums, bet arī ārkārtīgi augsts mitrums šajā laikā, kas aizkavē un absorbē starus. Līdz ar to tikai sarkanās un oranžās krāsas stari spēj izlauzties cauri blīvajai un mitrajai atmosfērai pirmajās saullēkta minūtēs.

Saullēkts un saulriets

Lai gan daudzi uzskata, ka ziemeļu puslodē agrākais saulriets ir 21. decembrī, bet vēlākais – 21. jūnijā, patiesībā šāds viedoklis ir maldīgs: ziemas un vasaras saulgriežu dienas ir tikai datumi, kas liecina par īsāko vai mazāko saulgriežu klātbūtni. gada garākā diena.

Interesanti, ka jo tālāk uz ziemeļiem ir platuma grādi, jo tuvāk saulgriežiem notiek gada jaunākais saulriets. Piemēram, 2014. gadā sešdesmit divu grādu platuma grādos tas notika 23. jūnijā. Bet trīsdesmit piektajā platuma grādos gada jaunākais saulriets notika sešas dienas vēlāk (agrākais saullēkts tika reģistrēts divas nedēļas agrāk, dažas dienas pirms 21. jūnija).

Bez speciāla kalendāra pie rokas ir diezgan grūti noteikt precīzu saullēkta un saulrieta laiku. Tas izskaidrojams ar to, ka, vienmērīgi griežoties ap savu asi un Sauli, Zeme pārvietojas nevienmērīgi eliptiskā orbītā. Ir vērts atzīmēt, ka, ja mūsu planēta pārvietotos ap Sauli, šāds efekts netiktu novērots.

Cilvēce šādas laika novirzes pamanīja jau sen, un tāpēc savas vēstures gaitā cilvēki ir centušies šo jautājumu noskaidrot sev: viņu uzceltās senās būves, kas ārkārtīgi atgādina observatorijas, ir saglabājušās līdz mūsdienām (piemēram, Stounhendža Anglijā vai Maiju piramīdas Amerikā).

Dažus pēdējos gadsimtus astronomi ir izveidojuši Mēness un Saules kalendārus, novērojot debesis, lai aprēķinātu saullēkta un saulrieta laiku. Mūsdienās, pateicoties virtuālajam tīklam, ikviens interneta lietotājs var aprēķināt saullēktu un saulrietu, izmantojot īpašus tiešsaistes pakalpojumus – lai to izdarītu, vienkārši norādiet pilsētu vai ģeogrāfiskās koordinātas (ja vajadzīgā apgabala nav kartē), kā arī nepieciešamo datumu. .

Interesanti, ka ar šādu kalendāru palīdzību nereti var uzzināt ne tikai saulrieta vai rītausmas laiku, bet arī periodu starp krēslas sākumu un pirms saullēkta, dienas/nakts garumu, laiku, kad Saule būs plkst. tā zenīts un daudz kas cits.

Apkārtējā pasaule ir pilna ar pārsteidzošiem brīnumiem, taču mēs bieži tiem nepievēršam uzmanību. Apbrīnojot dzidri zilo pavasara debesu vai saulrieta spilgtās krāsas, mēs pat nedomājam par to, kāpēc debesis maina krāsu, mainoties diennakts laikam.


Mēs esam pieraduši pie koši zilās krāsas jaukā saulainā dienā un pie tā, ka rudenī debesis kļūst miglaini pelēkas, zaudējot savas spilgtās krāsas. Bet, ja tu jautā mūsdienu cilvēks par to, kāpēc tas notiek, tad lielais vairums no mums, reiz bruņojušies ar skolas fizikas zināšanām, visticamāk, nespēs atbildēt uz šo vienkāršo jautājumu. Tikmēr skaidrojumā nav nekā sarežģīta.

Kas ir krāsa?

No skolas fizikas kursa mums jāzina, ka atšķirības objektu krāsu uztverē ir atkarīgas no gaismas viļņa garuma. Mūsu acs spēj atšķirt tikai diezgan šauru viļņu starojuma diapazonu, kur īsākie viļņi ir zili un garākie sarkani. Starp šīm divām pamatkrāsām atrodas visa mūsu krāsu uztveres palete, ko izsaka viļņu starojums dažādos diapazonos.

Balts saules stars patiesībā sastāv no visu krāsu diapazonu viļņiem, kas ir viegli saskatāms, izlaižot to caur stikla prizmu – jūs droši vien atceraties šo skolas pieredzi. Lai atcerētos viļņu garumu izmaiņu secību, t.i. izgudrota dienasgaismas spektra krāsu secība smieklīga frāze par mednieku, ko katrs no mums mācījās skolā: Katrs mednieks vēlas zināt u.c.


Tā kā sarkanās gaismas viļņi ir garākie, tie ir mazāk jutīgi pret izkliedi, kad tie iet cauri. Tāpēc, ja nepieciešams vizuāli izcelt objektu, viņi pārsvarā izmanto sarkanu krāsu, kas ir skaidri redzama no tālienes jebkuros laikapstākļos.

Tāpēc aizliedzošais luksofors vai kāds cits bīstamības brīdinājuma signāls ir sarkans, nevis zaļš vai Zilā krāsa.

Kāpēc debesis saulrietā kļūst sarkanas?

Vakara stundās pirms saulrieta saules stari uz zemes virsmas krīt leņķī, nevis tieši. Viņiem jāpārvar daudz biezāks atmosfēras slānis nekā dienas laikā, kad zemes virsmu apgaismo tiešie Saules stari.

Šajā laikā atmosfēra darbojas kā krāsu filtrs, kas izkliedē starus gandrīz no visa redzamā diapazona, izņemot sarkanos - garākos un tāpēc visizturīgākos pret traucējumiem. Visus pārējos gaismas viļņus izkliedē vai absorbē atmosfērā esošās ūdens tvaiku un putekļu daļiņas.

Jo zemāk Saule nokrīt attiecībā pret horizontu, jo biezāks atmosfēras slānis ir jāpārvar gaismas stariem. Tāpēc to krāsa arvien vairāk virzās uz spektra sarkano daļu. Saistīts ar šo fenomenu tautas zīme, norādot, ka sarkans saulriets nākamajā dienā paredz spēcīgu vēju.


Vēja izcelsme ir augstos atmosfēras slāņos un lielā attālumā no novērotāja. Slīpi saules stari izceļ topošo atmosfēras starojuma zonu, kurā ir daudz vairāk putekļu un tvaiku nekā mierīgā atmosfērā. Tāpēc pirms vējainas dienas redzam īpaši sarkanu, košu saulrietu.

Kāpēc dienas laikā debesis ir zilas?

Gaismas viļņu garumu atšķirības izskaidro arī dienas debesu dzidri zilo krāsu. Kad saules stari krīt tieši uz zemes virsmas, atmosfēras slānim, ko tie pārvar, ir vismazākais biezums.

Gaismas viļņu izkliede notiek, kad tie saduras ar gāzu molekulām, kas veido gaisu, un šajā situācijā īsviļņu gaismas diapazons izrādās visstabilākais, t.i. zili un violeti gaismas viļņi. Skaistā, bezvēja dienā debesis iegūst pārsteidzošu dziļumu un zilumu. Bet kāpēc tad mēs debesīs redzam zilu, nevis violetu?

Fakts ir tāds, ka cilvēka acs šūnas, kas ir atbildīgas par krāsu uztveri, daudz labāk uztver zilu nekā violetu. Tomēr violeta ir pārāk tuvu uztveres diapazona robežai.

Tāpēc mēs redzam debesis spilgti zilas, ja atmosfērā nav citu izkliedējošu komponentu, izņemot gaisa molekulas. Kad atmosfērā parādās pietiekami liels putekļu daudzums – piemēram, karstā vasarā pilsētā – debesis it kā izgaist, zaudējot savu koši zilo krāsu.

Sliktu laikapstākļu pelēkas debesis

Tagad ir skaidrs, kāpēc rudenīgi sliktie laikapstākļi un ziemas putenis padara debesis bezcerīgi pelēkas. Liels skaitsūdens tvaiki atmosfērā izraisa visu bez izņēmuma baltā gaismas stara sastāvdaļu izkliedi. Gaismas stari tiek sasmalcināti sīkās pilienos un ūdens molekulās, zaudējot virzienu un sajaucoties visā spektra diapazonā.


Tāpēc gaismas stari sasniedz virsmu tā, it kā būtu izlaisti cauri milzu izkliedējošam abažūram. Mēs uztveram šo parādību kā debesu pelēcīgi balto krāsu. Tiklīdz no atmosfēras tiek noņemts mitrums, debesis atkal kļūst spilgti zilas.

Šķiet, ka skolā katrs čakls un ne tik čakls skolēns zina, kādās krāsās spektrs ir sadalīts, kāda ir katra krāsa. Tomēr, lai arī cik cītīgi bērns mācītos, viņam nekad neatbildēs uz galvenajiem jautājumiem, kas viņa nemierīgo prātu nomoka jau no agras bērnības: kāpēc debesis ir zilas un kāpēc saulriets ir sarkans?

Ja nedaudz iedziļināsities fizikā, jūs atklāsiet, ka sarkanajam spektram ir vissliktākā izkliede. Tāpēc, lai objekta gaismas būtu redzamas no tālienes, tās ir izgatavotas sarkanā krāsā. Un tomēr, kāpēc saulriets ir sarkans, nevis zils vai zaļš?

Mēģināsim domāt loģiski. Kad saule atrodas tieši pie horizonta, tās stariem ir jāpārvar daudz lielāks atmosfēras slānis nekā tad, kad saule atrodas zenītā. Sarkanā krāsa zemās izkliedes spējas dēļ gandrīz netraucēti iziet cauri šim atmosfēras slānim, un visas pārējās spektra krāsas, ejot cauri Zemes gaisa telpas biezumam, tiek izkliedētas tik spēcīgi, ka patiesībā nemaz nav redzamas. Tāpēc saulriets ir sarkans!

No tā mēs varam secināt, ka saulriets būs sarkanāks, jo lielāks būs atmosfēras slānis starp sauli un mūsu aci. Tāpat, lai saulriets būtu vairāk sarkans vai pat sārtināts, vajag tikai noputināties un piesārņot gaisu, tad citas krāsas bez sarkanā izkliedēsies vēl vairāk.