Lásd: Miért van az ég kék és a naplemente piros

Az ég kék egy napsütéses napon, vörös vagy narancssárga napkeltekor és naplementekor. A különböző színeket a fény szórása okozza a Föld légköre. Itt van egy egyszerű kísérlet megteheted, hogy működik:

Ehhez csak néhány egyszerű anyagra van szüksége időjárási projekt:

• Víz
• Tej
• Átlátszó tartály lapos párhuzamos oldalakkal
• Lámpa vagy mobiltelefon fény

Egy kicsi téglalap alakú akvárium jól működik ebben a kísérletben. Próbáljon ki 2-1 / 2-gallonos vagy 5-gallonos tartályt. Bármilyen más négyzet vagy téglalap alakú átlátszó üveg vagy műanyag edény működni fog.

1. Töltse fel a tartályt körülbelül 3/4 vízzel. Kapcsolja be a zseblámpát, és tartsa egyenesen a tartály oldalával szemben. Valószínűleg nem fogja látni a zseblámpa fénysugárját, bár élénk szikrákat láthat, ahol a fény porra, légbuborékra vagy más apró részecskére csap a vízben. Ez nagyjából hasonlít arra, hogyan jár a napfény az űrben.
2. Adjon hozzá kb. 1/4 csésze tejet (egy 2-1 / 2 gallonos tartályhoz - növelje a tej mennyiségét egy nagyobb tartályhoz). Keverje hozzá a tejet a tartályba, és keverje össze vízzel. Ha most a zseblámpát a tartály oldalára ragadja, láthatja a víz fénysugárját. A tej részecskéi fényt szórnak. Vizsgálja meg a tartályt minden oldalról. Figyelem: ha a tartályt oldalról nézi, akkor a zseblámpa fénye kissé kéknek, a zseblámpa vége pedig kissé sárgának tűnik.
   instagram viewer
3. Keverjen hozzá további tejet a vízbe. Ahogy növekszik a vízben lévő részecskék száma, a zseblámpából származó fény erősebben szétszóródik. A sugarat még sötétebbnek tűnik, míg a zseblámpától legtávolabb eső fény útja sárga-narancssárgára megy. Ha a zseblámpát a tartály túloldalán nézi, úgy néz ki, hogy inkább narancssárga vagy piros, mint fehér. Úgy tűnik, hogy a gerenda is szétszóródik, amikor áthalad a tartályon. A kék vég, ahol vannak részecskék, amelyek fényt szórnak, olyan, mint az ég egy tiszta napon. A narancssárga vég olyan, mint az ég napkelte vagy napnyugta közelében.

A fény egyenes vonalban halad tovább, amíg szemcsékkel nem találkozik eltérítheti vagy szétszórhatja. Tiszta levegőben vagy vízben nem látja a fénynyalábot, és egyenes út mentén halad. Amikor a levegőben vagy a vízben részecskék vannak, például por, hamu, jégvagy vízcseppek esetén a fény szétszórt a részecskék szélein.

A tej van egy kolloid, amely apró zsír- és fehérje részecskéket tartalmaz. Vízzel keverve a részecskék szétszóródnak, a porszóródás pedig a légkörben. A fény szórásától vagy hullámhosszától függően eltérően van szórva. A kék fény szóródik legjobban, míg a narancssárga és a piros fény szóródik a legkevésbé. A nappali ég felé nézés olyan, mintha egy zseblámpát nézzen oldalról - láthatja a szétszórt kék fényt. Napkeltekor vagy naplementére nézés olyan, mintha közvetlenül a zseblámpa fénysugárába nézzen - láthatja a szétszórt, narancssárga és piros fényt.

Mi különbözteti a napkelte és a naplemente a nappali égbolttól? Ez az összeg légkör a napfénynek át kell mennie, mielőtt elérte a szemét. Ha úgy gondolja, hogy a légkör a Földet borító bevonat, akkor délben a napfény áthalad a bevonat legvékonyabb részén (amelyben a legkevesebb a részecskék száma). Napkeltekor és napnyugtakor a napfénynek oldalirányú utat kell vezetnie ugyanarra a pontra, sokkal több "bevonaton" keresztül, ami azt jelenti, hogy sokkal több részecske képes szétszórni a fényt.

Míg a szórás többféle típusa fordul elő a Föld légkörében, a Rayleigh-szóródás elsősorban a nappali ég kék és a felkelő és a lenyugvó nap vöröses árnyalatáért felelős. A Tyndall-effektus is megjelenik, de nem a kék ég színének oka, mivel a levegőben levő molekulák kisebbek, mint a látható fény hullámhossza.

• Smith, S. Glenn (2005). "Emberi látás és a nappali ég telítetlen kék színe". American Journal of Physics. 73 (7): 590–97. doi:10.1119/1.1858479
• Young, T. Andrew (1981). "Rayleigh szóródás". Alkalmazott optika. 20 (4): 533–5. doi:10,1364 / AO.20.000533