Miksi Taivas On Sininen?

{h1}

Taivas on sinistä, koska maapallon ilmakehä hajoittaa auringosta. Selvitä, mikä tekee taivaasta sinisen tässä artikkelissa.

Jos olet koskaan miettinyt, miksi, kuten Irving Berliinissä, näet "muuta kuin sinistä taivasta", olet hyvä yritys. Useita vuosisatoja ja paljon älykkäitä ihmisiä - kuten Aristoteles, Isaac Newton, Thomas Young, James Clerk Maxwell ja Hermann von Helmholtz - kesti monta vuosisataa ja paljon älykkäitä ihmisiä - osittain, koska ratkaisu sisältää niin monta osaa: auringonvalon värit, kulma, jossa auringon valaistus kulkee ilmakehän läpi, ilmassa olevien hiukkasten ja ilmakehämämolekyylien koko ja tapa, jolla silmämme havaitsevat värin.

Otetaan taivas pois yhtälöstä hetkeksi ja alkaa tarkastelemalla väriä. Fysikaalisesta näkökulmasta väri viittaa näkyvän valon aallonpituuksiin, jotka jättävät kohteen ja kohtaavat anturin, kuten ihmissilmän. Nämä aallonpituudet saattavat heijastua, tai hajallaan, ulkoisesta lähteestä tai ne saattavat syntyä itse objektista.

Kohteen väri muuttuu valolähteen sisältämien värien mukaan; esimerkiksi sininen vaaleanpunaista maalia, näyttää mustalta. Isaac Newton osoitti prismilla, että auringon valkoinen valo sisältää kaikki näkyvän spektrin värit, joten kaikki värit ovat mahdollisia auringonvalossa.

Koulussa useimmat meistä oppivat, että banaani näyttää keltaiselta, koska se heijastaa keltaista valoa ja absorboi kaikki muut aallonpituudet. Tämä ei ole tarkka. Banaani hajoaa niin oranssina ja punaisena kuin keltainen, ja hajottaa kaikki näkyvän alueen värit jonkin verran tai muuta [lähde: Bohren]. Todellinen syy, joka näyttää keltaiselta, liittyy siihen, miten silmämme aisti valo. Ennen kuin pääsemme siihen, katsotaan kuitenkin mitä väriä taivas todellisuudessa on.

Teemme sen seuraavaksi.

Sininen taivas: koko on raja

Kuten banaanit, atomit, molekyylit ja hiukkaset ilmakehässä absorboivat ja hajottavat valoa. Jos he eivät olleet, tai jos maapallolla ei olisikaan ilmapiiriä, me näkisimme auringon olevan erittäin kirkas tähti muun muassa taivaan ikuisen yön aikana. Kaikki näkyvän valon spektrin kaikki aallonpituudet eivät kuitenkaan hajoa tasaisesti. Lyhyemmät, energisemmat aallonpituudet, kohti spektrin violetin päätä, hajottavat paremmin kuin pitempi, vähemmän energinen, punainen pää. Tämä taipumus johtuu osittain niiden korkeammasta energiasta, joka sallii heistä ping-pongin ympärille enemmän ja osittain hiukkasten geometriaa, jonka kanssa he ovat vuorovaikutuksessa ilmakehässä.

Vuonna 1871 Lord Rayleigh sai kaavan, joka kuvaa näiden vuorovaikutusten osajoukkoa, jossa ilmakehän hiukkaset ovat paljon pienempiä kuin niiden säteilyn aallonpituudet. Rayleigh-sirontamalli osoitti, että tällaisissa järjestelmissä sironneen valon voimakkuus vaihtelee kääntäen sen aallonpituuden neljännen voiman kanssa. Toisin sanoen lyhyemmät aallonpituudet - kuten sininen ja violetti - hajottavat paljon pitkiäkin, kun hiukkaset - kuten happi- ja typpimolekyylit - ovat suhteellisen pieniä. Näissä olosuhteissa hajallaan oleva valo pyrkii myös hajottamaan tasaisesti kaikissa suunnissa, minkä vuoksi taivas näyttää niin värilliseltä väreiltä [lähde: Bohren].

Jos olisimme tyhmästi katselemaan suoraan auringosta, näemme kaikki aallonpituudet, koska valo pääsee suoraan silmiimme. Siksi aurinko ja sen ympärillä oleva alue näyttävät valkoisilta. Kun katsomme kaukana auringosta, kirkkaalla taivaalla näemme valoa lähinnä lyhyemmistä, hajallaan olevista aallonpituuksista, kuten violetista, indigosta ja sinisestä.

Joten miksi taivas ei ilmesty violettiin vaaleansinisen sijasta? Silmät ovat siinä. Sinun peepers havaitsevat värin käyttämällä kutsuttuja rakenteita käpyjä. Sinun retinaasi harjakset noin 5 miljoonaa koloa, jotka koostuvat kolmesta tyypistä, jotka ovat erikoistuneet näkemään eri värejä [lähde: Schirber]. Vaikka jokainen kartio on herkin tiettyihin huippu-aallonpituuksiin, kartiotyypit vaihtelevat. Tämän seurauksena erilaiset spektrit ja spektriyhdistelmät voidaan havaita samalla värillä.

Toisin kuin kuulokojeemme, jotka voivat tunnistaa yksittäisiä instrumentteja orkesterissa, silmämme ja aivomme tulkitsevat tietyt aallonpituusyhdistelmät yhdeksi, erilliseksi väreksi. Visuaalinen ilme tulkitsee taivaan sinilevän valoa sinisen ja valkoisen valon sekoituksena, ja siksi taivas on vaaleansininen.

Onko sinulla lisää polttavia kysymyksiä planeetalta? Pidä lukemassa lisää linkkejä haluat.

Sunset's Strip

Taivaan väri voi muuttua pölyn, pilaantumisen ja vesihöyryn perusteella, jotka vaikuttavat auringonvalon imeytymiseen ja hajontaan eri tavalla. Auringonlaskujen punertava sävy johtuu lähinnä siitä, että auringonvalo kulkee läpi enemmän ilmapiiriä päästäkseen silmiimme. Kun valo saapuu, se on riisuttu lyhyemmistä aallonpituuksista, jotka ovat hajonneet pois, jättäen vain pidemmän aallonpituuden, auringonvalon punaisten sävyjen suoran valaistuksen.


Video Täydentää: Taivas on sininen ja valkoinen, karaoke.




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com