Belediye bütçesi Eğitim kurumu

"Kislovskaya ortaokulu" Tomsk bölgesi

Araştırma

Konu: “Gün batımı neden kırmızı...”

(Işık dağılımı)

İş tamamlandı: ,

5A sınıfı öğrencisi

Süpervizör;

Kimya hocası

1. Giriş …………………………………………………………… 3

2. Ana bölüm………………………………………………………4

3. Işık nedir……………………………………………………….. 4

Çalışma konusu– gün batımı ve gökyüzü.

Araştırma hipotezi:

Güneşin gökyüzünü farklı renklerde renklendiren ışınları vardır;

Laboratuvar koşullarında kırmızı renk elde edilebilir.

Konumun alaka düzeyi, dinleyiciler için ilginç ve faydalı olacağı gerçeğinde yatmaktadır, çünkü birçok insan berrak mavi gökyüzüne bakar ve ona hayran kalır ve çok az kişi neden gündüzleri bu kadar mavi ve gün batımında kırmızı olduğunu ve buna neyin sebep olduğunu bilir. onun rengidir.

2. Ana bölüm

İlk bakışta bu soru basit gibi görünse de aslında ışığın atmosferdeki kırılmasının derin yönlerini etkiliyor. Bu sorunun cevabını anlayabilmeniz için önce ışığın ne olduğu hakkında fikir sahibi olmanız gerekir..jpg" align="left" height="1 src=">

Işık nedir?

Güneş ışığı enerjidir. Ilık Güneş ışınları mercek tarafından odaklanılan ateşe dönüşür. Işık ve ısı beyaz yüzeyler tarafından yansıtılır ve siyah yüzeyler tarafından emilir. Bu yüzden Beyaz kıyafetler siyahtan daha soğuk.

Işığın doğası nedir? Işığı ciddi olarak incelemeye çalışan ilk kişi Isaac Newton'du. Işığın mermi gibi ateşlenen parçacıklardan oluştuğuna inanıyordu. Ancak ışığın bazı özellikleri bu teoriyle açıklanamamıştır.

Başka bir bilim adamı olan Huygens, ışığın doğasına ilişkin farklı bir açıklama öne sürdü. Işığın "dalga" teorisini geliştirdi. Tıpkı göle atılan bir taşın dalga yaratması gibi, ışığın da darbeler veya dalgalar oluşturduğuna inanıyordu.

Bugün bilim adamları ışığın kökeni hakkında hangi görüşlere sahipler? Şu anda ışık dalgalarının var olduğuna inanılıyor. özellikler Aynı anda hem parçacıklar hem de dalgalar. Her iki teoriyi doğrulamak için deneyler yapılıyor.

Işık, saniyede yaklaşık 300.000 km hızla hareket eden ve dalga özelliği taşıyan ağırlıksız, kütlesiz parçacıklar olan fotonlardan oluşur. Işığın dalga frekansı rengini belirler. Ayrıca salınım frekansı ne kadar yüksek olursa dalga boyu da o kadar kısa olur. Her rengin kendine ait titreşim frekansı ve dalga boyu vardır. Beyaz Güneş ışığı Bir cam prizmadan kırılarak görülebilen birçok renkten oluşur.

1. Prizma ışığı ayrıştırır.

2. Beyaz ışık karmaşıktır.

Işığın üçgen prizmadan geçişine yakından bakarsanız, ışık havadan cama geçtiği anda beyaz ışığın ayrışmasının başladığını görebilirsiniz. Cam yerine ışığa karşı şeffaf olan diğer malzemeleri kullanabilirsiniz.

Bu deneyin yüzyıllarca hayatta kalması ve metodolojisinin önemli bir değişiklik olmadan hala laboratuvarlarda kullanılması dikkat çekicidir.

dağılım (enlem.) – saçılma, dağılım – dağılım

I. Newton'un dağılım deneyleri.

I. Newton, ışığın dağılması olgusunu inceleyen ilk kişiydi ve onun en önemli çalışmalarından biri olarak kabul edilir. bilimsel değerler. Bunda şaşılacak bir şey yok Mezar taşı 1731'de sahnelenen ve ellerinde amblemlerini tutan genç adam figürleriyle süslenmiş büyük keşifler Bir figür prizma tutuyor ve anıtın üzerindeki yazıtta şu sözler yer alıyor: “Işık ışınlarının farklılığını ve görünüşünü araştırdı. çeşitli özellikler Daha önce kimsenin şüphelenmediği bir şey." Son ifade tamamen doğru değil. Dispersiyon daha önce biliniyordu ancak ayrıntılı olarak incelenmedi. Newton teleskopları geliştirirken merceğin ürettiği görüntünün kenarlarının renkli olduğunu fark etti. Newton, kırılmayla renklenen kenarları inceleyerek optik alanındaki keşiflerini yaptı.

Görünür spektrum

Beyaz bir ışın prizmada ayrıştığında farklı dalga boylarındaki ışınımın kırıldığı bir spektrum oluşur. farklı açılar. Spektrumda yer alan renkler, yani aynı dalga boyundaki (veya çok dar aralıktaki) ışık dalgaları tarafından üretilebilen renklere spektral renkler denir. Ana spektral renkler (kendi adlarına sahip olan) ve bu renklerin emisyon özellikleri tabloda sunulmaktadır:

Spektrumdaki her “renk” belirli uzunlukta bir ışık dalgasıyla eşleşmelidir

Spektrumun en basit fikri gökkuşağına bakarak elde edilebilir. Su damlacıklarında kırılan beyaz ışık, tüm renklerden birçok ışından oluştuğu ve farklı şekilde kırıldığı için bir gökkuşağı oluşturur: kırmızı olanlar en zayıf, mavi ve mor en güçlüdür. Gökbilimciler Güneş'in, yıldızların, gezegenlerin ve kuyruklu yıldızların spektrumlarını incelerler çünkü spektrumlardan çok şey öğrenilebilir.

Azot" href="/text/category/azot/" rel="bookmark">nitrojen. Kırmızı ışık ve Mavi renk oksijenle farklı etkileşime girer. Mavi ışığın dalga boyu yaklaşık olarak oksijen atomu büyüklüğünde olduğundan ve bu nedenle mavi ışık oksijen tarafından saçılarak farklı taraflar Kırmızı ışık sakin bir şekilde atmosferik katmandan geçerken. Aslında mor ışık atmosferde daha da fazla dağılır, ancak insan gözü buna mavi ışığa göre daha az duyarlıdır. Sonuç olarak insan gözü oksijenin her yönden saçtığı mavi ışığı yakalar ve bu nedenle gökyüzü bize mavi görünür.

Dünya'da atmosfer olmasaydı Güneş bize parlak beyaz bir yıldız olarak görünür, gökyüzü ise siyah olurdu.

0 " stil = "kenar daraltma: daraltma; kenarlık: yok">

Olağandışı olaylar

https://pandia.ru/text/80/039/images/image008_21.jpg" alt="Aurora" align="left" width="140" height="217 src=">!} Auroralar Antik çağlardan beri insanlar auroraların görkemli resmine hayran kalmış ve kökenlerini merak etmişlerdir. Auroralardan ilk söz edenlerden biri Aristoteles'te bulunur. 2300 yıl önce yazdığı “Meteoroloji”de şunları okuyabilirsiniz: “Bazen açık gecelerde gökyüzünde birçok olay gözlenir - boşluklar, yarıklar, kan kırmızısı renk...

Sanki bir ateş yanıyor gibi görünüyor."

Geceleri net bir ışın neden dalgalanıyor?

Hangi ince alev gökkubbeye yayılıyor?

Bulutları tehdit etmeyen şimşek gibi

Sıfırdan zirveye ulaşmaya mı çalışıyorsunuz?

Donmuş bir top nasıl olabilir?

Kışın ortasında yangın mı çıktı?

Aurora nedir? Nasıl oluşur?

Cevap. Aurora, Güneş'ten uçan yüklü parçacıkların (elektronlar ve protonlar) dünya atmosferindeki atomlar ve moleküllerle etkileşiminden kaynaklanan ışıldayan bir parıltıdır. Bu yüklü parçacıkların atmosferin belirli bölgelerinde ve belirli yüksekliklerde ortaya çıkması, güneş rüzgârının güneş rüzgârıyla etkileşimi sonucudur. manyetik alan Toprak.

Aerosol" href="/text/category/ayerozolmz/" rel="bookmark">toz ve nemin aerosol saçılımı, bunlar güneş renginin ayrışmasının (dağılım) ana nedenidir. Güneş ışını havanın aerosol bileşenlerine neredeyse dik açıyla gelir, gözlemcinin gözleri ile güneş arasındaki katman önemsizdir.Güneş ufka doğru alçaldıkça katmanın kalınlığı artar. atmosferik hava ve içindeki aerosol süspansiyonunun miktarı. Güneş ışınlarının gözlemciye göre askıdaki parçacıklara geliş açısı değişir ve ardından güneş ışığının dağılması gözlenir. Yani yukarıda da belirttiğimiz gibi güneş ışığı yedi ana renkten oluşur. Her rengin, tıpkı bir elektromanyetik dalga gibi, kendi uzunluğu ve atmosferde dağılma yeteneği vardır. Spektrumun ana renkleri kırmızıdan mora kadar bir ölçekte sıralanmıştır. Kırmızı renk, atmosferde dağılma (ve dolayısıyla absorbe etme) yeteneği en az olan renktir. Dispersiyon olgusu ile ölçekte kırmızıyı takip eden tüm renkler, aerosol süspansiyonun bileşenleri tarafından saçılır ve onlar tarafından emilir. Gözlemci yalnızca kırmızı rengi görür. Bu, atmosferik hava tabakası ne kadar kalınsa, askıda kalan maddenin yoğunluğu da o kadar yüksek olur ve spektrumdaki ışınlar o kadar fazla dağılır ve emilir. Ünlü doğal bir fenomen: 1883'te Krakatoa Yanardağı'nın güçlü patlamasından sonra farklı yerler gezegende birkaç yıldır alışılmadık derecede parlak, kırmızı gün batımları gözlemlendi. Bu, patlama sırasında volkanik tozun atmosfere güçlü bir şekilde salınmasıyla açıklanmaktadır.

Araştırmamın burada bitmeyeceğini düşünüyorum. Hala sorularım var. Bilmek istiyorum:

Işık ışınları çeşitli sıvı ve çözeltilerden geçtiğinde ne olur;

Işık nasıl yansıtılır ve emilir.

Bu çalışmayı tamamladıktan sonra, benim için ne kadar şaşırtıcı ve yararlı şey olduğuna ikna oldum. pratik aktivitelerışığın kırılması olayını içerebilir. Gün batımının neden kırmızı olduğunu anlamamı sağlayan da buydu.

Edebiyat

1. , Fizik. Kimya. 5-6 sınıf Ders kitabı. M.: Bustard, 2009, s.106

2. Doğadaki Şam çeliği olgusu. M.: Eğitim, 1974, 143 s.

3. “Gökkuşağını kim yaratıyor?” – Kvant 1988, Sayı.6, s.46.

4. Newton I. Optik üzerine dersler. Doğada Tarasov. – M.: Eğitim, 1988

İnternet kaynakları:

1. http://potomi. ru/ Gökyüzü neden mavi?

2.http://www. voprosy-kak-i-pochemu. ru Gökyüzü neden mavi?

3. http://deneyim. ru/kategori/eğitim/

Ama kaç tane var farklı renkler Etrafımızdaki şeyleri renkli kılan şey nedir? Ve bilimsel bilgi zaten bu tür pek çok soruya cevap verebilir. Örneğin açıkla gökyüzü rengi.

Başlangıç ​​olarak beyaz güneş enerjisinin cam prizmadan geçerken bozunmasını gözlemleyen büyük Isaac Newton'dan bahsetmemiz gerekiyor. Gördüğü şeye artık fenomen deniyor farklılıklar ve çok renkli resmin kendisi - menzil. 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 300.000 km/s gibi muazzam bir hızla yayılan elektromanyetik dalgalar olduğu gösterildi. 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 bir ışık kuantumunun (foton) enerjisi, ışık dalga boyunun azalmasıyla arttığından, ışık spektrumunun mavi ve mor kısımlarından gelen fotonlar, gaz molekülleri üzerinde, daha doğrusu bu moleküllerdeki elektronlar üzerinde en güçlü etkiye sahiptir. 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 cisimlerin termal radyasyonuna dönelim. 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.

Güneş ışınının atmosferdeki yolu ne kadar uzun olursa, spektrumun mavi ve mavi bölgelerinden etkileşime girmeyen fotonların o kadar az kalacağı dikkate alınmalıdır. Bu nedenle gökyüzünün rengi düzensizdir ve ışığın atmosferdeki uzun yolu nedeniyle sabah veya akşam renkleri sarı-kırmızıdır. 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. Patlamanın atmosfere giren külleri birçok ülkede Güneş'in mavimsi rengine neden oldu Pasifik bölgesi Dünya çapında gözlenen kırmızı şafakların yanı sıra. 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 sadece şairler ve sanatçılar için bir ilham kaynağı değil, aynı zamanda insan dehasının ortaya çıkarabildiği ince fizik kanunlarının bir sonucudur.

Gökyüzü neden mavi? Güneş neden sarıdır? Çok doğal olan bu sorular, eski çağlardan beri insanın önünde ortaya çıkmıştır. Ancak bu olayların doğru bir açıklamasını elde etmek için Orta Çağ'ın ve daha sonraki zamanların seçkin bilim adamlarının çabaları gerekti. XIX sonu V.

Hangi hipotezler vardı? Hangi hipotezler öne sürülmedi? farklı zaman gökyüzünün rengini açıklamak için. 1. hipotez Karanlık bir şöminenin arka planına karşı dumanın nasıl mavimsi bir renk kazandığını gözlemleyen Leonardo da Vinci şöyle yazdı: ... karanlığın üzerindeki aydınlık maviye döner, ışık ve karanlık ne kadar güzel olursa o kadar güzel olur. " Goethe yaklaşık olarak aynı noktaya bağlı kaldı. Sadece dünyaca ünlü bir şair değil, aynı zamanda zamanının en büyük doğa bilimcisi olan görüş. Ancak gökyüzünün rengine ilişkin bu açıklamanın savunulamaz olduğu ortaya çıktı, çünkü daha sonra açıkça görüldüğü gibi, siyah karışımı ve beyaz sadece verebilir gri tonlar, renkli olanlar değil. Mavi renkşömineden çıkan duman tamamen farklı bir süreçten kaynaklanır.

Hangi hipotezler vardı? Hipotez 2 Özellikle ince filmlerde girişimin keşfedilmesinden sonra Newton, gökyüzünün rengini açıklamak için girişimi uygulamaya çalıştı. Bunu yapabilmek için su damlacıklarının sabun köpüğü gibi ince duvarlı kabarcıklar şeklinde olduğunu varsayması gerekiyordu. Ancak atmosferdeki su damlacıkları aslında küre şeklinde olduğundan, bu hipotez çok geçmeden bir sabun köpüğü gibi patladı.

Hangi hipotezler vardı? 3 hipotez 18. yüzyılın bilim adamları. Marriott, Bouguer, Euler gökyüzünün mavi renginin kendi rengiyle açıklandığını düşünüyorlardı bileşenler hava. Hatta bu açıklama daha sonra, 19. yüzyılda, sıvı oksijenin mavi, sıvı ozonun da mavi olduğu belirlendiğinde bir miktar onay aldı. O. B. Saussure gökyüzünün rengine ilişkin doğru açıklamaya en çok yaklaşan kişiydi. Hava tamamen saf olsaydı gökyüzünün siyah olacağına, ancak havanın ağırlıklı olarak mavi rengi yansıtan yabancı maddeler (özellikle su buharı ve su damlacıkları) içerdiğine inanıyordu.

Araştırmanın sonuçları: Atmosferdeki moleküler ışık saçılımına ilişkin uyumlu, titiz bir matematiksel teori oluşturan ilk kişi İngiliz bilim adamı Rayleigh'di. Işık saçılımının seleflerinin düşündüğü gibi safsızlıklar üzerinde değil, hava moleküllerinin kendisinde meydana geldiğine inanıyordu. Gökyüzünün rengini açıklamak için Rayleigh teorisinin sonuçlarından yalnızca birini sunuyoruz:

Çalışmanın sonuçları: Saçılan ışınların karışımının rengi mavi olacaktır Saçılan ışığın parlaklığı veya yoğunluğu, saçılan parçacık üzerine gelen ışığın dalga boyunun dördüncü kuvveti ile ters orantılı olarak değişir. Bu nedenle moleküler saçılma, ışığın dalga boyundaki en ufak değişikliğe karşı son derece duyarlıdır. Örneğin, mor ışınların dalga boyu (0,4 μm), kırmızı ışınların (0,8 μm) dalga boyunun yaklaşık yarısı kadardır. Bu nedenle, mor ışınlar kırmızı olanlardan 16 kat daha güçlü bir şekilde saçılacak ve eşit yoğunlukta gelen ışınlar, dağınık ışıkta 16 kat daha fazla olacaktır. Görünür spektrumun diğer tüm renkli ışınları (mavi, camgöbeği, yeşil, sarı, turuncu), her birinin dalga boyunun dördüncü kuvvetiyle ters orantılı miktarlarda dağınık ışığa dahil edilecektir. Şimdi tüm renkli saçılmış ışınlar bu oranda karıştırılırsa, saçılmış ışınların karışımının rengi mavi olacaktır.

Edebiyat: S.V. Zvereva.Gün ışığı dünyasında.L., Gidrometeoizdat, 1988

Basit açıklama

Cennet nedir?

Gökyüzü sonsuzluktur. Her ulus için gökyüzü saflığın simgesidir, çünkü Tanrı'nın kendisinin orada yaşadığına inanılır. İnsanlar gökyüzüne dönerek yağmur isterler ya da tam tersi güneş isterler. Yani gökyüzü sadece hava değil, saflığın ve masumiyetin simgesidir.

Gökyüzü -şeffaf ve ağırlıksız olduğu için görülemeyen ve dokunulamayan sadece havadır, her saniye soluduğumuz sıradan hava. Ama şeffaf havayı soluyoruz, neden başımızın üstü bu kadar mavi bir renk oluyor? Havada çeşitli elementler bulunur; nitrojen, oksijen, karbon dioksit, su buharı, sürekli hareket halinde olan çeşitli toz parçacıkları.

Fizik açısından bakıldığında

Pratikte, fizikçilerin söylediği gibi gökyüzü, güneş ışınlarının renklendirdiği havadan ibarettir. Basitçe söylemek gerekirse, Güneş Dünya'nın üzerinde parlıyor ancak bunun için güneş ışınlarının, Dünya'yı tam anlamıyla saran devasa bir hava katmanından geçmesi gerekiyor. Ve tıpkı bir güneş ışığının birçok rengi, daha doğrusu gökkuşağının yedi rengi olması gibi. Bilmeyenler için gökkuşağının yedi renginin kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi, mor olduğunu hatırlatmakta fayda var.

Üstelik her ışın tüm bu renklere sahiptir ve bu hava katmanından geçerek her yöne fışkırır. çeşitli renkler gökkuşağı, ama en güçlüsü mavi rengin dağılmasıdır, bu da gökyüzünün mavi bir renk almasına neden olur. Kısaca anlatmak gerekirse mavi gökyüzü, bu renkteki bir ışının ürettiği sıçramalardır.

Ve ayda

Ay'da atmosfer yoktur ve bu nedenle gökyüzü mavi değil siyahtır. Yörüngeye giren astronotlar, üzerinde gezegenlerin ve yıldızların parıldadığı siyah, siyah bir gökyüzü görüyor. Elbette Ay'daki gökyüzü çok güzel görünüyor ama yine de başınızın üzerinde sürekli siyah bir gökyüzü görmek istemezsiniz.

Gökyüzünün rengi değişiyor

Gökyüzü her zaman mavi değildir; renk değiştirme eğilimindedir. Bazen beyazımsı, bazen mavi-siyah olduğunu herkes muhtemelen fark etmiştir... Neden? Mesela geceleri güneşin ışınlarını göndermediği zamanlarda gökyüzünü mavi değil, atmosfer bize şeffaf görünür. Ve şeffaf hava sayesinde kişi gezegenleri ve yıldızları görebilir. Ve gün boyunca mavi renk, gizemli alanı meraklı gözlerden tekrar güvenilir bir şekilde gizleyecektir.

Çeşitli hipotezler Gökyüzü neden mavidir? (Goethe'nin, Newton'un, 18. yüzyıl bilim adamlarının, Rayleigh'in hipotezleri)

Gökyüzünün rengini açıklamak için farklı zamanlarda her türlü hipotez ortaya atılmıştır. Karanlık bir şöminenin arka planındaki dumanın nasıl mavimsi bir renk kazandığını gözlemleyen Leonardo da Vinci şöyle yazdı: "... karanlığın üzerindeki ışık maviye döner, ne kadar güzel olursa, ışık ve karanlık o kadar mükemmel olur." Yaklaşık olarak şuna bağlı kaldı: aynı bakış açısı Goethe sadece dünyaca ünlü bir şair değil, aynı zamanda zamanının en büyük doğa bilimcisidir. Ancak gökyüzünün rengine ilişkin bu açıklamanın savunulamaz olduğu ortaya çıktı, çünkü daha sonra açıkça görüldüğü gibi, siyah ve beyazın karıştırılması renkli tonlar değil, yalnızca gri tonlar üretebilir. Şömineden çıkan dumanın mavi rengi tamamen farklı bir süreçten kaynaklanmaktadır.

Özellikle ince filmlerde girişimin keşfedilmesinin ardından, Newton gökyüzünün rengini açıklamak için girişim uygulamaya çalıştı. Bunu yapabilmek için su damlacıklarının sabun köpüğü gibi ince duvarlı kabarcıklar şeklinde olduğunu varsayması gerekiyordu. Ancak atmosferdeki su damlacıkları aslında küre şeklinde olduğundan, bu hipotez çok geçmeden bir sabun köpüğü gibi "patladı".

18. yüzyılın bilim adamları Marriott, Bouguer, Euler Gökyüzünün mavi renginin, havayı oluşturan bileşenlerin kendine özgü renginden kaynaklandığını düşünüyorlardı. Bu açıklama daha sonra, 19. yüzyılda, sıvı oksijenin mavi ve sıvı ozonun mavi olduğu tespit edildiğinde bir miktar onay bile aldı. O.B. gökyüzünün rengiyle ilgili doğru açıklamaya en yakın olanı buldu. Saussure'ün. Hava tamamen saf olsaydı gökyüzünün siyah olacağına, ancak havanın ağırlıklı olarak mavi rengi yansıtan yabancı maddeler (özellikle su buharı ve su damlacıkları) içerdiğine inanıyordu. 19. yüzyılın ikinci yarısında. Işığın sıvı ve gazlarda saçılması üzerine zengin deneysel materyal birikmiş; özellikle gökyüzünden gelen dağınık ışığın özelliklerinden biri olan polarizasyonu keşfedilmiştir. Arago onu keşfeden ve araştıran ilk kişiydi. Bu 1809 yılındaydı. Daha sonra Babinet, Brewster ve diğer bilim adamları gökkubbenin kutuplaşmasını incelediler. Gökyüzünün rengi sorunu bilim adamlarının ilgisini o kadar çekmişti ki, ışığın sıvı ve gazlarda saçılması üzerine yapılan ve çok daha geniş bir öneme sahip olan deneyler, “gökyüzünün laboratuvarda çoğaltılması” bakış açısıyla yürütülüyordu. Gökyüzünün mavi rengi.” Eserlerin başlıkları da bunu gösteriyor: “Gökyüzünün mavi renginin modellenmesi” Brücke ya da Tyndall tarafından “Gökyüzünün mavi renginde, ışığın genel olarak bulutlu madde tarafından polarizasyonu”. Bu deneylerden biri, bilim adamlarının düşüncelerini doğru yola yönlendirdi - gökyüzünün mavi renginin nedenini güneş ışınlarının atmosfere saçılmasında aramak.

Atmosferdeki moleküler ışık saçılımına ilişkin uyumlu, titiz bir matematiksel teori yaratan ilk kişi İngiliz bilim adamı Rayleigh'di. Işık saçılımının seleflerinin düşündüğü gibi safsızlıklar üzerinde değil, hava moleküllerinin kendisinde meydana geldiğine inanıyordu. Rayleigh'in ışık saçılımı üzerine ilk çalışması 1871'de yayınlandı. Son haliyle, o dönemde kurulan ışığın elektromanyetik doğasına dayanan saçılma teorisi, “Gökyüzünden Gelen Işık, Polarizasyonu ve Rengi Üzerine” adlı çalışmasında ortaya konuldu. 1899'da yayınlandı Rayleigh ışık saçılımı alanındaki çalışmaları için (onun Ad Soyad John William Strett, Lord Rayleigh III), oğlu Lord Rayleigh IV'ün aksine sıklıkla Dağılımcı Rayleigh olarak anılır. Rayleigh IV, atmosfer fiziğinin gelişimine yaptığı büyük katkılardan dolayı Atmosfer Rayleigh olarak anılır. Gökyüzünün rengini açıklamak için Rayleigh teorisinin sonuçlarından yalnızca birini sunacağız; çeşitli açıklamaları yaparken diğerlerine birkaç kez atıfta bulunacağız. optik fenomen. Bu sonuç, saçılan ışığın parlaklığının veya yoğunluğunun, saçılan parçacık üzerine gelen ışığın dalga boyunun dördüncü kuvvetiyle ters orantılı olarak değiştiğini belirtir. Bu nedenle moleküler saçılma, ışığın dalga boyundaki en ufak değişikliğe karşı son derece duyarlıdır. Örneğin, mor ışınların dalga boyu (0,4 μm), kırmızı ışınların (0,8 μm) dalga boyunun yaklaşık yarısı kadardır. Bu nedenle, mor ışınlar kırmızı olanlardan 16 kat daha güçlü bir şekilde saçılacak ve eşit yoğunlukta gelen ışınlar, dağınık ışıkta 16 kat daha fazla olacaktır. Görünür spektrumun diğer tüm renkli ışınları (mavi, camgöbeği, yeşil, sarı, turuncu), her birinin dalga boyunun dördüncü kuvvetiyle ters orantılı miktarlarda dağınık ışığa dahil edilecektir. Şimdi tüm renkli saçılan ışınlar bu oranda karıştırılırsa, saçılan ışınların karışımının rengi mavi olacaktır.

Doğrudan güneş ışığı (yani doğrudan güneş diskinden yayılan ışık), saçılma nedeniyle esas olarak mavi ve mor ışınları kaybederek, Güneş ufka doğru alçaldıkça yoğunlaşan zayıf sarımsı bir renk alır. Artık ışınların atmosferde giderek daha uzun bir yol kat etmesi gerekiyor. Uzun bir yolda, kısa dalga boyundaki, yani mor, mavi, camgöbeği ışınların kaybı giderek daha belirgin hale gelir ve Güneş veya Ay'ın doğrudan ışığında, ağırlıklı olarak uzun dalga boylu ışınlar - kırmızı, turuncu, sarı - Dünya yüzeyine ulaşır. Bu nedenle Güneş ve Ay'ın rengi önce sarı, sonra turuncu ve kırmızı olur. Güneş'in kırmızı rengi ve gökyüzünün mavi rengi aynı saçılma sürecinin iki sonucudur. Doğrudan ışıkta, atmosferden geçtikten sonra ağırlıklı olarak uzun dalga ışınları kalır (kırmızı Güneş), dağınık ışık ise kısa dalga ışınlarını içerir (mavi gökyüzü). Böylece Rayleigh'in teorisi, mavi gökyüzünün ve kızıl Güneş'in gizemini çok açık ve ikna edici bir şekilde açıkladı.

gökyüzü termal moleküler saçılma

Konumun alaka düzeyi dinleyiciler için ilginç ve faydalı olacağı gerçeğinde yatıyor çünkü birçok insan berrak mavi gökyüzüne bakıp ona hayran kalıyor ve çok az kişi onun neden bu kadar mavi olduğunu, ona bu kadar rengi veren şeyin ne olduğunu biliyor.

İndirmek:

Ön izleme:

1. Giriiş. İle. 3
2. Ana bölüm. İle. 4-6

1. Sınıf arkadaşlarımın tahminleri

1. Eski bilim adamlarının varsayımları
2. Modern bakış açısı
3. Gökyüzünün farklı renkleri
4. Çözüm.

1. Çözüm. İle. 7
2. Edebiyat. İle. 8

1. Giriş.

Havanın açık, güneşli, gökyüzünün tek bir bulutsuz olması ve gökyüzünün renginin mavi olması hoşuma gidiyor. “Merak ediyorum,” diye düşündüm, “gökyüzü neden mavi?”

Araştırma konusu:Gökyüzü neden mavi?

Bu çalışmanın amacı:Gökyüzünün neden mavi olduğunu biliyor musun?

Araştırma hedefleri:

Eski bilim adamlarının varsayımlarını öğrenin.

Modern olanı keşfedin bilimsel nokta görüş.

Gökyüzünün rengine dikkat edin.

Çalışmanın amacı- popüler bilim literatürü.

Çalışma konusu- gökyüzünün mavi rengi.

Araştırma hipotezi:

Diyelim ki bulutlar su buharından oluşuyor ve su mavi;

Veya güneşin gökyüzünü bu renge boyayan ışınları vardır.

Çalışma planı:

1. Ansiklopedileri görüntüleyin;
2. İnternette bilgi bulun;
3. Çevrenizdeki dünya hakkında incelenen konuları hatırlayın;
4. Annene sor;
5. Sınıf arkadaşlarınızın görüşlerini öğrenin.

Konumun alaka düzeyi dinleyiciler için ilginç ve faydalı olacağı gerçeğinde yatıyor çünkü birçok insan berrak mavi gökyüzüne bakıp ona hayran kalıyor ve çok az kişi onun neden bu kadar mavi olduğunu, ona bu kadar rengi veren şeyin ne olduğunu biliyor.

2. Ana bölüm.

Sınıf arkadaşlarımın tahminleri.

Sınıf arkadaşlarımın şu soruya ne cevap vereceğini merak ediyordum: Gökyüzü neden mavi? Belki birisinin görüşü benimkiyle örtüşür veya belki tamamen farklı olacaktır.

Okulumuzun 3.sınıflarında öğrenim gören 24 öğrenciye anket uygulandı. Yanıtların analizi şunları gösterdi:

8 öğrenci, yeryüzünden buharlaşan su nedeniyle gökyüzünün mavi olduğunu;

4 öğrenci mavi rengin sakinleştirici olduğunu;

4 öğrenci gökyüzünün renginin atmosfer ve güneşten etkilendiğini düşünüyor;

3 öğrenci uzayın karanlık, atmosferin ise beyaz olduğunu, bunun sonucunda da mavi rengin oluştuğunu düşünmektedir.

2 öğrenci güneş ışınının atmosferde kırılarak mavi rengin oluştuğuna inanmaktadır.

2 öğrenci hava soğuk olduğu için gökyüzünün mavi rengini önerdi.

1 öğrenci - doğa böyle işler.

İlginçtir ki hipotezlerimden biri, erkeklerin en yaygın görüşüyle ​​örtüşüyor - bulutlar su buharından oluşuyor ve su mavidir.

Eski bilim adamlarının varsayımları.

Sorumun cevabını literatürde aramaya başladığımda birçok bilim insanının cevap bulmak için kafa yorduğunu öğrendim. Pek çok hipotez ve varsayım üretildi.

Örneğin, Antik Yunan, soruya - gökyüzü neden mavi? - Hiç tereddüt etmeden hemen cevap verirdim: “Gökyüzü mavidir çünkü en saf kaya kristalinden yapılmıştır!” Gökyüzü, şaşırtıcı bir doğrulukla birbirine yerleştirilmiş birkaç kristal küreden oluşuyor. Ortada ise denizleri, şehirleri, tapınakları, dağ zirveleri, orman yolları, meyhaneleri ve kaleleriyle Dünya var.

Bu eski Yunanlıların teorisiydi ama neden böyle düşündüler? Gökyüzüne dokunulamazdı, yalnızca ona bakılabilirdi. İzleyin ve düşünün. Ve çeşitli tahminler yapın. Zamanımızda bu tür tahminlere "bilimsel teori" deniyordu, ancak eski Yunanlılar döneminde bunlara tahmin deniyordu. Ve böylece, uzun gözlemlerden ve daha da uzun düşünmelerden sonra, eski Yunanlılar bunun gökyüzünün mavi rengi gibi garip bir fenomen için basit ve güzel bir açıklama olduğuna karar verdiler.

Neden böyle düşündüklerini kontrol etmeye karar verdim. Bir parça koyarsan sıradan cam göreceğiz - şeffaf. Ancak bu tür bardaklardan bir yığını üst üste koyarsanız ve içlerinden bakmaya çalışırsanız, mavimsi bir renk tonu göreceksiniz.

Gökyüzünün rengine ilişkin bu basit açıklama bir buçuk bin yıl sürdü.

Leonardo da Vinci gökyüzünün bu renge boyandığını çünkü “...karanlık üzerindeki ışığın maviye dönüştüğünü…” öne sürmüştür.

Diğer bazı bilim adamları da aynı görüşe sahipti, ancak yine de daha sonra bu hipotezin temelde yanlış olduğu ortaya çıktı, çünkü siyahı beyazla karıştırırsanız mavi elde etme olasılığınız düşüktür, çünkü bu renklerin kombinasyonu yalnızca gri ve tonlarını verir.

Biraz sonra 18. yüzyılda gökyüzünün renginin havadaki bileşenler tarafından verildiğine inanılıyordu. Bu teoriye göre havanın birçok yabancı madde içerdiğine inanılıyordu. temiz hava siyah olurdu. Bu teoriden sonra daha birçok varsayım ve varsayım ortaya çıktı, ancak hiçbiri kendini haklı çıkaramadı.

Modern bakış açısı.

Modern bilim adamlarının görüşlerine başvurdum. Modern bilim adamları bu sorunun cevabını buldular ve gökyüzünün neden mavi olduğunu kanıtladılar.

Gökyüzü sadece havadır, her saniye soluduğumuz, şeffaf ve ağırlıksız olduğu için görülemeyen ve dokunulamayan sıradan havadır. Ama şeffaf havayı soluyoruz, neden başımızın üstü bu kadar mavi bir renk oluyor?

Bütün sırrın bizim atmosferimizde olduğu ortaya çıktı.

Güneş ışınlarının yere çarpmadan önce büyük bir hava tabakasından geçmesi gerekir.

Güneş ışını beyazdır. A Beyaz renk renkli ışınların bir karışımıdır. Gökkuşağının renklerini hatırlamayı kolaylaştıran küçük kafiye gibi:

1. her biri (kırmızı)
2. avcı (turuncu)
3. dilekler (sarı)
4. biliyorum (yeşil)
5. nerede (mavi)
6. oturan (mavi)
7. sülün (mor)

Hava parçacıklarıyla çarpışan bir güneş ışını yedi renkli ışınlara ayrılır.

Kırmızı ve turuncu ışınlar en uzun olanlardır ve güneşten doğrudan gözümüze geçerler. Ve mavi ışınlar en kısa olanlardır, hava parçacıklarını her yöne yansıtırlar ve yere diğerlerinden daha az ulaşırlar. Böylece gökyüzü mavi ışınlarla kaplanır.

Gökyüzünün farklı renkleri.

Gökyüzü her zaman mavi değildir. Örneğin geceleri güneşin ışın göndermediği zamanlarda gökyüzünü mavi değil, atmosfer şeffaf görünür. Ve şeffaf hava sayesinde kişi gezegenleri ve yıldızları görebilir. Ve gün boyunca mavi renk yine kozmik bedenleri gözlerimizden gizler.

Gökyüzünün rengi kırmızıdır - gün batımında, bulutlu havalarda, beyaz veya gri.

Sonuçlar.

Araştırmamı yaptıktan sonra aşağıdaki sonuçları çıkarabiliyorum:

1. Bütün sır atmosferimizdeki gökyüzünün renginde-V hava zarfı Dünya gezegeni.
2. Atmosferden geçen güneş ışını yedi renkli ışınlara ayrılır.
3. Kırmızı ve turuncu ışınlar en uzun, mavi ışınlar ise en kısadır..
4. Mavi ışınlar Dünya'ya diğerlerinden daha az ulaşır ve bu ışınlar sayesinde gökyüzü maviye bürünür.
5. Gökyüzü her zaman mavi değildir.

Önemli olan artık gökyüzünün neden mavi olduğunu biliyorum. İkinci hipotezim kısmen doğrulandı; Güneş'in gökyüzünü bu renge boyayan ışınları var. İki sınıf arkadaşımın tahminlerinin doğru cevaba en yakın olduğu ortaya çıktı.