Чому небо блакитне, захід червоний, а сонце жовте чому зірки мерехтять, а планети світять рівно
Космічне простір заповнений світлом, але цей світ невидимий - в космосі небо чорне. Світло невидимий до тих пір, поки він не потрапить на перешкоду на своєму шляху. У земній атмосфері світло рухається майже по прямій лінії, до тих пір, поки не потрапляє на порошинки, краплі води і на молекули повітря.
Білий сонячне світло складається з семи кольорів, це відомо ще зі школи. При проходженні через призму промені різного кольору відхиляються по-різному.
Різні кольори мають різну довжину хвилі, яка збільшується від фіолетового краю спектру до червоного. При проходженні світла через атмосферу, всі кольори розсіюються і поглинаються, але спочатку - в основному промені фіолетового кольору, потім синього, поблизу поверхні Землі - блакитного кольору. До рівня поверхні Землі майже не доходять промені фіолетового і синього кольору. Ми дивимося на Сонце і бачимо його жовтим, ми дивимося на небо і бачимо його блакитним - це розсіяне сонячне світло. Світло з більшою довжиною хвилі - зелений, жовтий і т.д. розсіюється менше. Космонавти при старті з Землі бачать небо спочатку блакитним, потім синім, потім фіолетовим і за межами атмосфери чорним.
Неважко дізнатися, дивлячись на спектр, яким був би колір неба, якби атмосфера була більш потужною - він був би зеленим, при ще більш потужної атмосфері - жовтим, і т.д. При дуже потужною атмосфері, як у планет-гігантів, небо було б чорним, тому що всі промені розсіювалися і поглиналися б в атмосфері і не доходили до її поверхні.
Чому захід червоного кольору? Промені Сонця, щоб дійти до нас, проходять шлях набагато довший, ніж коли Сонце високо над горизонтом. І плюс до того - в приземному шарі атмосфери більше пилу, диму та інших домішок, особливо в містах. Існує прикмета погоди - якщо захід червоний, то завтра жди вітру. Сонце заходить на заході, а влітку переважають вітри західного напрямку. І десь вітер вже є, і він піднімає в повітря багато пилу та інших домішок, чому поглинається і розсіюється сильніше світло з короткою довжиною хвилі, особливо зелений, і колір Сонця стає червоно. Промені червоного кольору, у яких більше довжина хвилі, менше поглинаються і краще поширюються в приземному шарі атмосфери.
Чому Сонце - жовтого кольору? Дійсний колір Сонця - білий, таким його бачать космонавти.
"Але чи знали ви, що колір Сонця насправді білий?"
"Якби ви могли подорожувати в космосі і дивитися на Сонце, ви б виявили, що воно насправді біле, а не жовте".
Якщо бути зовсім точним, то астрономи вважають, що колір Сонця - жовтуватий.
Чому ми бачимо Сонце жовтого кольору? Тут грають роль два чинники. Перший полягає в тому, що при проходженні через атмосферу білий сонячне світло втрачає промені фіолетового, синього і блакитного кольорів, і від цього здається жовтим. І ще один фактор - те, що ми дивимося на Сонце на блакитному тлі, через це воно ще більше здається жовтим.
Про те, що фон, на якому знаходиться зображення, сильно впливає на видимий колір зображення, можна ще раз переконатися на такому прикладі.
Можна ще роздрукувати зображення і вирізати кружки і покласти поруч. Можна зберегти це зображення два рази на комп'ютер і на збільшених зображеннях зіставити колір гуртків. Виконайте цей досвід в присутності дітей - і невідомо, хто здивується більше, діти або дорослі.
Чому зірки мерехтять, а планети світять рівно?
Мерехтіння - це не властивість, властиве самим зіркам. Якби ми поглянули на зірки у відкритому космосі, де немає атмосфери, ми б не помітимо мерехтіння зірок: вони сяють там спокійним, постійним світлом. Причина мерехтіння - земна атмосфера, через яку промені зірок проходять, перш ніж досягти очі. Приблизно те ж відбувається, коли в спекотні дні грунт сильно нагріта сонцем. Дуже тонкому променю світла від зірки в цьому випадку доводиться пронизувати не однорідна середу, а газові шари різної температури, густини, а значить і різної преломляемости, за умови, що шари повітря знаходяться в постійному русі. Промені світла зазнають численні відхилення від прямого шляху, звідси - часті зміни яскравості зірки. А так як переломлення супроводжується цветорассеяніем, то поряд з коливаннями яскравості спостерігаються і зміни забарвлення.
Цікаве спостереження: виберіть яскраву зірку, бажано низько над горизонтом. Витягніть руку в напрямку зірки і подивіться на руку, зображення зірки при цьому подвоїться. Питання: чому два зображення однієї і тієї ж зірки мерехтять вроздріб?
Відповідь в тому, що в той і інший очей промені від зірки йдуть хоча і недалеко один від одного, але різними шляхами. І цього виявилося достатньо, щоб, роблячи довгий шлях в атмосфері, промінь проходить через різні умови.
Чому ж планети, на відміну від зірок, не мерехтять, а світять рівно? Планети набагато ближче до нас, ніж зірки, і вони представляються оці не крапкою, а світиться маленьким кружком, диском, хоча і малих кутових розмірів, так що здаються точками.
Кожна окрема точка такого гуртка, звичайно, теж мерехтить, але зміни яскравості і кольору окремих точок відбуваються незалежно одна від одної, в різні моменти часу, а тому заповнюють один одного, мерехтять відразу в багатьох точках, але в різні моменти часу, так що загальна сила світла планети залишається практично незмінною. Звідси - спокійний, немерехтливе блиск планет. І таким чином можна відрізнити планету від зірки.
Чудове фото зробив фотограф. Коли Марс знаходився недалеко від зірки альфа Лева, він закріпив фотоапарат не жорстко на штативі, а так, щоб він міг розгойдуватися в двох площинах, і встановив довгу витримку. В результаті вийшла розгортка в часі зображень зірки і планети - змінює яскравість і колір зірка і немиготливий Марс.
Видно чи зірки з дна колодязя?
"Адже в колодязі навіть удень зірки відбиваються" - хто не чув ці слова з пісні? Відображаються щось вони, звичайно, відображаються, але ніхто їх там ніколи не бачив, з тієї ж причини, по якій вони не видно і на небі. А чому вони не видно на небі вдень, адже вони світять так само, як і вночі? Та з тієї простої причини, що небо в порівнянні з нічним - набагато більш яскраве від розсіяного сонячного світла. З першими сонячними променями ранкової зорі гаснуть самі слабкі зірки, потім ті що яскравіше і, нарешті, найяскравіші. Але на вершині гори Ельбрус (Н = 5,6 км), наприклад, вдень видно найяскравіші зірки. А на рівні землі вони бувають видно тоді, коли розсіяного сонячного світла стає набагато менше - під час повного сонячного затемнення.
А видно чи зірки з дна колодязя?
Якби атмосфери не було, то зірки видно було б з колодязя так само, як і з поверхні землі.
Більше двох тисячоліть тому грецький філософ Аристотель писав, що з глибокої печери днем видно зірки. Пізніше римський історик Пліній повторив його слова, замінивши печеру колодязем. Згадували про це та інші письменники. Кіплінг: «З дна глибокої ущелини опівдні видно зірки». Кіплінг, швидше за все, мав на увазі ущелині високо в горах.
"Одного разу в експедиції на о. Хортиця ми чистили криницю, і коли внизу я підняв голову вгору, то побачив зірку. Природно, коли я піднявся наверх, то зірка нікуди не зникла, настали сутінки ".
"А я кажу, шо видно! Мій дід чистив колодязі и говорів, что з дуже глибокого видно зірки на небі даже в день ... І по фізіці в школі теж говорили, что видно ".
"... в дитячій радянської енциклопедії було написано, що побачити зірки можна, але не з колодязя, а з шахти. І шахта повинна бути не дуже широка і метрів сто в глибину ".
"На землі з дна колодязя видно зірки навіть опівдні - умови освітлення (немає яскравих об'єктів у полі зору) і відповідне акомодація ока".
"Ніяка це не байка! Мій прадід бачив, коли сам копав колодязь! Це правда, то що видно зірки ".
"Дійсно видно, якщо колодязь глибокий".
Зірки видно далеко не з кожного колодязя. Для того щоб побачити зірки, необхідне дотримання кількох умов. Колодязь повинен бути досить глибоким. Сонячне світло не повинен падати на колодязь - він повинен знаходитися в тіні, тоді сонячні промені не потрапляють на верх колодязя і потім в очі і не сліплять їх. І стінки колодязя повинні бути темними, відбивати, а поглинати якомога більше світла. І в самому низу колодязя, в темряві зіниця збільшується, як в сутінках на поверхні землі.
А чому в телескоп видно зірки днем? Та тому що об'єктив телескопа збирає світла від зірки набагато більше, ніж око людини. При цьому, якщо діаметр об'єктива невеликого телескопа більше діаметра зіниці в 30 разів, то площа його більше площі зіниці в 900 разів, і світла він збирає в 900 разів більше, ніж кришталик, і зірка стає яскравішим в стільки ж разів. При цьому, якщо у телескопа 50-кратне збільшення, то площа видимого ділянки неба менше в 2500 разів, розсіяного сонячного світла потрапляє в око в стільки ж разів менше, так що звёзда або планета видно вдень у телескоп добре, треба тільки знати, де вони знаходяться.