Меню

Почему цвет солнца меняется



Физика города: почему закаты красные и как предсказывать по ним погоду

Иллюстрация: Ольга Денисова

Мы наблюдаем закат каждый вечер, и каждый вечер он нас впечатляет, настраивает на медитативный лад и заставляет тянуться за смартфоном с камерой. Наши друзья из Детского центра научных открытий «ИнноПарк» помогли разобраться, почему солнце и небо меняют цвет и как определить погоду на завтра без помощи метеорологов.

Если вы смотрите на заходящее солнце, сидя рядом с кем-то, ваш сосед увидит не совсем то же самое, что вы. Окраска луча зависит от того, как глаз воспринимает длину волны. А каждый человек в этом смысле чуточку уникален.

Солнце светит всеми лучами спектра одновременно. Короткие волны отвечают за фиолетовый цвет, а длинные – за красный. Однако эти волны попадают нам на сетчатку не напрямую, сначала они проходят сквозь атмосферу – газовый защитный слой Земли. Поскольку наша планета крутится вокруг Солнца, светило в течение дня находится в разном положении относительно ее поверхности, и толщина атмосферы, которая нас разделяет, также разная.

В полдень солнечные лучи проходят по короткому пути, падают отвесно и не успевают рассеяться. Именно поэтому с 12.00 до 15.00 нам приходится щуриться и носить темные очки. Вечером Солнце расположено перпендикулярно к позиции наблюдателя, преграда (атмосфера) в этот момент толще. Продраться через нее могут только длинные волны – красные. Вот почему этот цвет и его оттенки преобладают на небе во время заката.

Виды Москвы: летний закат с высоты птичьего полета

По цвету заката действительно можно определить погоду на ближайшие часы. Чем сильнее атмосфера заполонена облаками, тем сильнее она рассеивает лучи света. Лишь самые длинные, то есть самые красные, волны доберутся до нас. А значит алый закат – предвестник дождя. Тем же принципом прогнозирования можно руководствоваться на рассвете. Нужно только помнить, что утром атмосфера чище, чем в сумерках, так как не успела загрязниться, поэтому на восходе Солнце кажется ярче.

Екатерина Ефремова, Детский центр научных открытий «ИнноПарк»

О «Физике города»

Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему под нами дрожит земля, когда под нами проезжает поезд метро? И может ли в Москве произойти землетрясение? Какими видят нас люди из космоса?

Мы предложили коллегам из Детского центра научных открытий «ИнноПарк» дать ответы на наши вопросы и разъяснить, сколько велосипедистов нужно для освещения столицы, какие оптические иллюзии можно увидеть в городе и как начать экономить энергию, не выходя из дома. Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.

Источник

Почему и как?

—>why-as.do.am —>

—>Категории —>

—> —>Наш опрос —>

—>Это интересно! —>

—>

[08.04.2011] [Животные]
Птицы не умеющие летать ()
[05.04.2012] [Животные]
Почему белые медведи белые? ()
[05.04.2012] [Животные]
Почему пингвины живут только в Южном полушарии? ()
[08.04.2011] [Всё о людях]
Почему кусает клещ и из-за чего это вызывает зуд? ()
[05.04.2012] [Животные]
Почему коты-альбиносы глухие? ()
[14.09.2012] [Природа]
Почему бывает град? ()
[26.09.2011] [Солнечная система]
Откуда берутся кометы и из чего они состоят? ()

—>

—>Cейчас обсуждают —>

—> —>Статистика —>

Если посмотреть на Солнце в яркий день, то человек увидит источник белого света с незначительными оттенками желтых цветов. Но во время заката или восхода оно может быть розовым, оранжевым или даже красным. По своей сути Солнце на фоне космической черноты излучает ослепительно белый свет.

Почему же цвет Солнца постоянно изменяется?

В реальности Солнце никогда не изменяет свой цвет. Другой вопрос в том, каким именно будет доходить этот цвет до человеческого глаза. Ведь мы на его смотрим через толщину земной атмосферы, которая значительно преломляет лучи света. Иными словами, через атмосферу проходят значительно искаженные волны света, спектральный состав которых будет кардинально изменяться.

Читайте также:  Какого цвета выбрать гольф

Кислород, азот и другие инертные газы, которые входят в состав атмосферы, всевозможные частицы пыли и другие загрязнения также будут влиять на смещение спектра видимого света. Соответственно, мы будем видеть ярко красное Солнце.

Каким образом происходит сам процесс изменения спектра солнечного света? Как уже было сказано, Солнце излучает в космическое пространство белый свет. Еще со школьной скамейки мы прекрасно знаем, что солнечный свет в своем составе содержит абсолютно все цвета радуги. Данный поток солнечного света летит к атмосфере Земли со скоростью света, преодолевая за одну секунду около 300 км.

Далее начинаются все основополагающие физические процессы.

Определенная часть солнечных лучей не сталкивается с молекулами атмосферного газа и без препятствий достигает поверхности Земли, не изменяя своего оттенка. Но значительной части солнечных лучей так и не удается избежать подобного столкновения. В результате данного физического процесса, свет начинает частично рассеиваться. Таким образом, до человеческого глаза доходят лучи только теплых цветов. Именно поэтому нам удается видеть Солнце в различных оттенках.

Когда Солнце находится в зените, человеческий глаз может видеть максимально естественный цвет его излучения. В данном случае солнечные лучи будут вынуждены проходить минимальную толщину атмосферы.

Соответственно, данный свет также будет гораздо меньше рассеиваться. А когда Солнце будет находиться максимально близко к горизонту – солнечный луч должен будет пройти самый длинный путь через нижние слои атмосферного воздуха. Преодолевая столь тернистый путь, солнечный свет будет очень сильно рассеиваться. Именно поэтому во время восхода и заката Солнце имеет оранжевые и красные оттенки.

Утверждать, что цвет Солнца постоянно изменяется — абсолютно неправильно! Руководствуясь приведенными выше научными доводами можно без особых усилий доказать, что Солнце излучает белый свет. А все изменения его оттенков являются ничем иным, как реальными физическими явлениями, благодаря которым человечество может наслаждаться красотой заката и таинственностью рассвета.

Источник

Почему цвет Солнца меняется?

Почему цвет Солнца меняется?

В действительности Солнце светит одним цветом – белым. Оно никогда не меняет своей цветовой гаммы. Человеческий глаз воспринимает солнечный цвет иначе, поскольку мы на него смотрим сквозь толщину земной атмосферы, которая существенно преломляет солнечные лучи. Проще говоря, сквозь атмосферу проникают изрядно измененные потоки световых лучей, спектральная структура которых будет значительно изменяться.

Азот, кислород и прочие инертные газы, входящие в состав атмосферы, а так же другие различные частицы пыли и загрязнения будут воздействовать на передвижение спектра видимого света. Таким образом, мы будем созерцать Солнце ярко алого цвета.

Далее рассмотрим, как именно происходит процесс модификации спектра солнечного света. Как уже было выше сказано, Солнце светит в космическом пространстве белым светом. Еще со школы нам известно то, что солнечный свет включает в себя абсолютно все цвета радуги. Этот поток солнечного света приближается к земной атмосфере со скоростью света, которая за одну секунду составляет приблизительно 300 км.

После этого воцаряются все жизненно важные физические процессы.

Некоторая часть солнечных лучей не встречается с микрочастицами атмосферного газа и беспрепятственно добирается до земной поверхности, при этом, не изменяя своей окраски. Но большей части лучей так и не удается уйти от аналогичного столкновения. В итоге такого физического процесса, солнечный свет начинает немного рассеиваться. Таким образом, до человеческих глаз доходят лучи лишь теплых оттенков. Именно по этой причине мы видим Солнце в разных ярких оттенках.

Когда Солнце расположено в зените, то мы можем наблюдать максимально естественный колер его излучения. В таком случае солнечным лучам необходимо пройти минимальную толщину атмосферы.

Таким образом, данный солнечный свет также будет значительно меньше рассеиваться. А когда Солнце будет расположено непосредственно ближе к горизонту, то солнечные лучи должны будут пройти, что ни на есть, самый длинный путь сквозь нижние прослойки атмосферного воздуха. Преодолевая такой непростой путь, солнечный свет будет рассеиваться очень сильно. Именно по этой во время рассвета и заката Солнце обладает оранжевыми и багряными оттенками.

Читайте также:  Цвет с красным уклоном

Заявлять, будто оттенок Солнца постоянно видоизменяется — весьма неправильно. Опираясь на приведенные выше научные доводы можно без труда доказать то, что Солнце светит белым светом. А все различные видоизменения его цветовой гаммы являются не более, чем реальные физические явления, с помощью которых мы можем любоваться необычайной красотой заката и таинственностью восхода.

Источник

Интересные факты о закате и восходе Солнца

Если бы наша планета не вращалась вокруг Солнца и была абсолютно плоской, небесное светило всегда находилось бы в зените и никуда не двигалось – не было бы ни заката, ни рассвета, ни жизни. К счастью, мы имеем возможность наблюдать за восходом и заходом Солнца – а потому жизнь на планете Земля продолжается.

Особенности возникновения рассвета и заката

Земля неутомимо движется вокруг Солнца и своей оси, и раз в сутки (за исключением полярных широт) солнечный диск появляется и исчезает за горизонтом, обозначая начало и конец светового дня. Поэтому в астрономии восходом и закатом Солнца называют время, когда над горизонтом показывается или исчезает верхняя точка солнечного диска.

В свою очередь, период перед восходом или заходом Солнца называется сумерками: солнечный диск находится недалеко от горизонта, а потому часть лучей, попадая в верхние слоя атмосферы, отражаются от неё на земную поверхность. Продолжительность сумерек перед восходом Солнца или его заходом прямо зависит от широты: на полюсах они длятся от 2 до 3 недель, в приполярных зонах – несколько часов, в умеренных широтах – около двух часов. А вот на экваторе время перед восходом Солнца составляет от 20 до 25 минут.

Во время восхода и захода создаётся определённый оптический эффект, когда солнечные лучи освещают земную поверхность и небосвод, окрашивая их в разноцветные тона. Перед восходом Солнца, на рассвете, цвета имеют более нежные оттенки, тогда как закат озаряет планету лучами насыщенного красного, бордового, желтого, оранжевого и очень редко – зелёного цветов.

Такую интенсивность красок закат имеет вследствие того, что днём земная поверхность прогревается, влажность уменьшается, скорость воздушных потоков увеличивается, а пыль поднимается в воздух. Разница в цветовой гамме между восходом и закатом Солнца во многом зависит от местности, где находится человек и наблюдает за этими удивительными явлениями природы.

Внешние характеристики дивного явления природы

Поскольку о восходе и закате Солнца можно говорить как о двух тождественных явлениях, отличающихся друг от друга насыщенностью цветов, описание заката Солнца над горизонтом можно применить также ко времени перед восходом Солнца и его появлении, только в обратном порядке.

Чем ниже солнечный диск спускается к западной линии горизонта, тем он менее ярок и становится сначала жёлтым, затем – оранжевым и, наконец, красного цвета. Изменяет свою окраску и небосвод: сперва он золотистого цвета, затем, оранжевого, а у кромки – красного тона.

Когда солнечный диск вплотную приближается к линии горизонта, он приобретает тёмно-красный цвет, а по обе стороны от него можно увидеть яркую полосу зари, цвета которой сверху вниз переходят от голубовато-зелёного до ярко-оранжевого тонов. В это же время над зарёй образовывается бесцветное сияние.

Одновременно с этим явлением, с противоположной стороны на небосводе появляется полоса пепельно-голубоватого оттенка (тень Земли), над которой можно увидеть сегмент оранжево-розового цвета, Пояс Венеры – он возникает над уровнем горизонта на высоте от 10 до 20° и при ясном небе виден в любой точке нашей планеты.

Чем больше Солнце уходит за линию горизонта, тем пурпурнее становится небо, а когда оно опускается за горизонт на четыре-пять градусов, оттенок приобретает максимально насыщенные тона. После этого небо постепенно становится огненно-красного цвета (лучи Будды), а от того места, где зашёл солнечный диск, вверх, постепенно угасая, тянутся полосы светлых лучей, после исчезновения которых возле горизонта можно увидеть тускнеющую полосу тёмно-красного цвета.

После того как тень Земли постепенно заполняет небо, Пояс Венеры рассеивается, на небе появляется силуэт Луны, затем звёзды – и наступает ночь (сумерки заканчиваются, когда солнечный диск уходит за горизонт на шесть градусов). Чем больше времени проходит от ухода Солнца за линию горизонта, тем становится холоднее, а к утру, перед восходом Солнца наблюдается самая низкая температура. Но всё меняется, когда через несколько часов начинается восход красного Солнца: на востоке появляется солнечный диск, ночь уходит, а земная поверхность начинает прогреваться.

Читайте также:  Какая охлаждающая жидкость красного цвета

Почему Солнце красное

Закат и восход красного Солнца с давних времён привлекал к себе внимание человечества, а потому люди всеми доступными им методами пытались объяснить, почему солнечный диск, будучи жёлтого цвета, на линии горизонта приобретает красноватый оттенок. Первой попыткой объяснить это явление, стали легенды, за ними появились народные приметы: люди были уверены, что закат и восход красного Солнца ничего доброго не сулит.

Например, они были убеждены, что если после восхода Солнца небо будет оставаться красного тона довольно долго, то день будет невыносимо жарким. Другая примета говорила о том, что если перед восходом Солнца небо на востоке будет красного цвета, а после восхода этот цвет сразу пропадёт – быть дождю. Также непогоду сулил и восход красного Солнца в случае, если после его появления на небосклоне оно сразу приобретало светло-жёлтый цвет.

Восход красного Солнца в такой интерпретации вряд ли мог долго удовлетворять пытливый человеческий ум. Поэтому после открытия различных физических законов, в том числе и закона Рэлея, было выяснено, что красный цвет Солнца объясняется тем, что он, как обладающий самой длинной волной, в плотной атмосфере Земли рассеивается намного меньше чем другие цвета.

Поэтому, когда Солнце находится у горизонта, его лучи скользят вдоль земной поверхности, где воздух имеет не только наибольшую плотность, но и чрезвычайно сильную в это время влажность, что задерживает и поглощает лучи. В результате этого сквозь плотную и влажную атмосферу в первые минуты восхода способны пробиться лишь лучи красных и оранжевых цветов.

Восход и закат Солнца

Хотя многие считают, что в северном полушарии самый ранний закат Солнца происходит 21 декабря, а самый поздний – 21 июня, в действительности мнение это ошибочно: дни зимнего и летнего солнцестояний являются лишь датами, которые говорят о наличии наиболее короткого или длинного дня в году.

Интересно, что чем севернее широта, тем ближе к солнцестоянию наступает самый поздний закат года. Например, в 2014 году на широте, расположенной в шестьдесят два градуса, он произошёл 23 июня. А вот на тридцать пятой широте самый поздний закат года произошёл шесть дней спустя (наиболее ранний восход Солнца был зафиксирован на две недели раньше, за несколько дней до 21 июня).

Не имея под рукой специального календаря, довольно сложно определить точное время восхода и заката Солнца. Это объясняется тем, что равномерно вращаясь вокруг своей оси и Солнца, Земля движется неравномерно по эллиптической орбите. Стоит заметить, что если бы наша планета двигалась вокруг Светила, такого бы эффекта не наблюдалось.

Такие отклонения по времени человечество заметило давно, а потому на протяжении всей своей истории люди пытались прояснить для себя этот вопрос: возведённые ими древние сооружения, чрезвычайно сильно напоминающие обсерватории, сохранились до наших дней (например, Стоунхендж в Англии или пирамиды майя в Америке).

Последние несколько столетий, чтобы рассчитать время восхода и захода Солнца, астрономы, наблюдая за небом, создавали календари Луны и Солнца. В наши дни, благодаря виртуальной сети, расчет восхода и захода Солнца может сделать любой пользователь интернета, воспользовавшись специальными онлайн-сервисами – для этого достаточно указать город или географические координаты (если на карте нет нужной местности), а также необходимую дату.

Интересно, что с помощью таких календарей нередко можно узнать не только время заката или рассвета, но и период между началом сумерек и перед восходом Солнца, продолжительность дня/ночи время, время, когда Солнце будет пребывать в зените и многое другое.

Источник