الاطفال الصغار

إشعاع السماء المنتشر

Pin
Send
Share
Send
Send


لماذا السماء زرقاء؟ من الصعب العثور على إجابة لهذا السؤال البسيط. حيرة العديد من العلماء للحصول على إجابة. تم اقتراح أفضل حل قبل حوالي مائة عام بواسطة عالم فيزياء إنجليزي. اللورد جون رايلي.

الشمس تشع ضوءا أبيض نقي أعمى. لذلك يجب أن يكون لون السماء هو نفسه ، لكنه لا يزال أزرق. ماذا يحدث للضوء الأبيض في الغلاف الجوي للأرض؟

الضوء الأبيض هو مزيج من الأشعة الملونة. بمساعدة المنشور يمكننا أن نجعل قوس قزح.

المنشور ينتشر شعاع أبيض في أشرطة اللون:

الاتصال معا ، وهذه الأشعة تشكل مرة أخرى الضوء الأبيض. يمكن افتراض أن أشعة الشمس تنقسم أولاً إلى مكونات ملونة. ثم يحدث شيء ما ، ولا تصل إلا الأشعة الزرقاء إلى سطح الأرض.

إذن لماذا السماء زرقاء؟

هناك العديد من التفسيرات المحتملة. الهواء المحيط بالأرض هو مزيج من الغازات: النيتروجين ، الأكسجين ، الأرجون ، وغيرها. لا يزال الجو يحتوي على بخار الماء وبلورات الجليد. يتم تعليق الغبار والجزيئات الصغيرة الأخرى في الهواء. في الغلاف الجوي العلوي هناك طبقة من الأوزون. ربما هذا هو السبب؟ يعتقد بعض العلماء أن جزيئات الماء والأوزون تمتص الأشعة الحمراء وتنقل الضوء الأزرق. لكن اتضح أن الغلاف الجوي لا يحتوي على ما يكفي من الأوزون والماء لطلاء السماء الزرقاء.

في عام 1869 رجل إنجليزي جون تيندال اقترح أن الغبار والجزيئات الأخرى مبعثر الضوء. ينتشر الضوء الأزرق إلى الحد الأدنى ويمر عبر طبقات من هذه الجسيمات ، يصل إلى سطح الأرض. في مختبره ، ابتكر نموذجًا من الضباب الدخاني وأضاءه بعوارض بيضاء ساطعة. الضباب الدخاني قد تحول إلى اللون الأزرق الداكن. قرر تيندال أنه إذا كان الهواء واضحًا تمامًا ، فلن ينشر أي شيء الضوء ، ويمكن أن نعجب بالسماء البيضاء الساطعة. اللورد رايلي كما أيد هذه الفكرة ، ولكن ليس لفترة طويلة. في عام 1899 ، نشر شرحه:

الهواء ، وليس الغبار أو الدخان ، هو الذي يلون السماء الزرقاء.

النظرية الأساسية حول اللون الأزرق للسماء

يمر جزء من أشعة الشمس بين جزيئات الغاز ، دون تصطدم بها ، وبدون حدوث تغييرات تصل إلى سطح الأرض. والآخر ، معظمه ، تمتصه جزيئات الغاز. عندما يتم امتصاص الفوتونات ، يتم تحفيز الجزيئات ، أي ، مشحونة بالطاقة ، ثم تنبعث منها في شكل فوتونات مرة أخرى. هذه الفوتونات الثانوية لها أطوال موجية مختلفة ويمكن أن تكون من أي لون - من الأحمر إلى البنفسجي. يطيرون بعيدا في كل الاتجاهات: إلى الأرض وإلى الشمس وإلى الجانبين. اقترح اللورد رايلي أن لون الشعاع المنبعث يعتمد على انتشار شعاع الكوانتا بلون معين. عندما يصطدم جزيء غاز بفوتونات أشعة الشمس ، هناك ثمانية كوانتا زرقاء لكل كمية حمراء ثانوية.

ما هي النتيجة؟ الضوء الأزرق المكثف يصب علينا حرفيا من جميع جوانب مليارات جزيئات الغازات في الغلاف الجوي. يتم خلط فوتونات الألوان الأخرى مع هذا الضوء ، بحيث لا يكون له لون أزرق نقي.

لماذا بعد ذلك غروب الشمس أحمر؟

ومع ذلك ، فإن السماء ليست دائما زرقاء. السؤال الذي يطرح نفسه بشكل طبيعي: إذا رأينا السماء الزرقاء طوال اليوم ، فلماذا يكون غروب الشمس أحمر؟ اللون الأحمر هو الأقل تبددًا بجزيئات الغاز. أثناء غروب الشمس ، تقترب الشمس من الأفق ويتم توجيه شعاع الشمس إلى سطح الأرض ليس عموديًا ، كما يحدث أثناء النهار ، ولكن بزاوية.

لذلك ، فإن الطريقة التي تنتقل بها عبر الغلاف الجوي هي أكثر بكثير مما تستغرقه أثناء النهار عندما تكون الشمس مرتفعة. لهذا السبب ، يتم امتصاص الطيف الأزرق الأزرق في طبقة سميكة من الغلاف الجوي ، لا تصل إلى الأرض. وتصل الموجات الضوئية الأطول للطيف الأحمر والأصفر إلى سطح الأرض ، حيث ترسم السماء والسحب بألوان الغروب الأحمر والأصفر المميزة.

التفسير العلمي

أعلاه أعطينا الإجابة بلغة بسيطة نسبيًا. نورد أدناه اقتباسًا منطقيًا باستخدام المصطلحات العلمية والصيغ.

مقتطفات ويكي:

تبدو السماء زرقاء اللون لأن الهواء ينثر الضوء بطول موجة قصيرة أقوى من انبعاث ضوء الطول الموجي الطويل. كثافة نثر رايلي الناتجة عن التقلبات في عدد جزيئات غاز الهواء في أحجام تتناسب مع الطول الموجي للضوء تتناسب مع 1 / λ 4 ، λ هو الطول الموجي ، أي أن الجزء البنفسجي من الطيف المرئي منتشر بحوالي 16 مرة أكثر من الأحمر. نظرًا لأن الضوء الأزرق له طول موجي أقصر ، في نهاية الطيف المرئي ، فإنه ينتشر في الجو أكثر من الأحمر. لهذا السبب ، يكون جزء من السماء خارج اتجاه الشمس بلون أزرق (ولكن ليس بنفس اللون البنفسجي ، لأن الطيف الشمسي غير متكافئ وكثافة اللون البنفسجي فيه أقل ، ولكن أيضًا بسبب انخفاض حساسية العين للون البنفسجي وأكثر من اللون الأزرق ، مما يسبب تهيجًا للون الأزرق مخروط اللون في شبكية العين ، ولكن أيضا حساسة للأشعة الحمراء والخضراء).

أثناء الغسق والفجر ، ينتقل الضوء بشكل عرضي إلى سطح الأرض ، بحيث يصبح المسار الذي يسلكه الضوء في الغلاف الجوي أطول بكثير من النهار. لهذا السبب ، فإن معظم الضوء الأزرق وحتى الأخضر مبعثر من أشعة الشمس المباشرة ، وبالتالي فإن الضوء المباشر للشمس ، وكذلك السحب المضاءة به والسماء القريبة من الأفق ، تتحول إلى اللون الأحمر.

ربما ، مع تكوين مختلف للغلاف الجوي ، على سبيل المثال ، على كواكب أخرى ، قد يكون لون السماء ، بما في ذلك غروب الشمس ، مختلفًا. على سبيل المثال ، لون السماء على سطح المريخ هو الوردي المحمر.

التشتت والامتصاص هما السببان الرئيسيان لضعف شدة الضوء في الغلاف الجوي. يختلف الانتثار كدالة لنسبة قطر جسيم الانتثار إلى الطول الموجي للضوء. عندما تكون هذه النسبة أقل من 1/10 ، يحدث تناثر رايلي ، حيث يكون معامل الانتثار متناسباً مع 1 / λ 4. بالنسبة للنسب الأكبر لحجم جزيئات الانتثار إلى الطول الموجي ، يتغير قانون الانتثار وفقًا لمعادلة Gustave Mie ، عندما تكون هذه النسبة أكبر من 10 ، تسري قوانين البصريات الهندسية بدقة كافية للممارسة.

المحتوى

تبدو السماء زرقاء اللون لأن الهواء ينثر الضوء بطول موجة قصيرة أقوى من انبعاث ضوء الطول الموجي الطويل. تتناسب شدة نثر رايلي الناتجة عن التقلبات في عدد جزيئات غاز الهواء في الأحجام التي تتناسب مع الطول الموجي للضوء مع 1 / λ 4 ، λ هو طول الموجة ، أي أن الجزء البنفسجي من الطيف المرئي منتشر بنحو 16 مرة أكثر من الأحمر. نظرًا لأن الضوء الأزرق له طول موجي أقصر ، في نهاية الطيف المرئي ، فإنه ينتشر في الجو أكثر من الأحمر. لهذا السبب ، يكون جزء من السماء خارج اتجاه الشمس بلون أزرق (ولكن ليس بنفس اللون البنفسجي ، لأن الطيف الشمسي غير متكافئ وكثافة اللون البنفسجي فيه أقل ، ولكن أيضًا بسبب انخفاض حساسية العين للون البنفسجي وأكثر من اللون الأزرق ، مما يسبب تهيجًا للون الأزرق مخروط اللون في شبكية العين ، ولكن أيضا حساسة للأشعة الحمراء والخضراء).

أثناء الغسق والفجر ، ينتقل الضوء بشكل عرضي إلى سطح الأرض ، بحيث يصبح المسار الذي يسلكه الضوء في الغلاف الجوي أطول بكثير من النهار. لهذا السبب ، فإن معظم الضوء الأزرق وحتى الأخضر مبعثر من أشعة الشمس المباشرة ، وبالتالي فإن الضوء المباشر للشمس ، وكذلك السحب والسماء المضاءة بالقرب من الأفق ، يتحول إلى اللون الأحمر.

ربما ، مع تكوين مختلف للغلاف الجوي ، على سبيل المثال ، على كواكب أخرى ، قد يكون لون السماء ، بما في ذلك غروب الشمس ، مختلفًا. على سبيل المثال ، لون السماء على المريخ هو الوردي المحمر [1].

التشتت والامتصاص هما السببان الرئيسيان لضعف شدة الضوء في الغلاف الجوي. يختلف الانتثار كدالة لنسبة قطر جسيم الانتثار إلى الطول الموجي للضوء. عندما تكون هذه النسبة أقل من 1/10 ، يحدث تناثر رايلي ، حيث يكون معامل الانتثار متناسباً مع 1 / λ 4. بالنسبة للنسب الأكبر لحجم جزيئات الانتثار إلى الطول الموجي ، يتغير قانون الانتثار وفقًا لمعادلة Gustave Mie ، عندما تكون هذه النسبة أكبر من 10 ، تسري قوانين البصريات الهندسية بدقة كافية للممارسة.

في حالة الطقس الغائم ، لا تصل أشعة الشمس المباشرة إلى الأرض. ما يأتي ينكسر بواسطة قطرات الماء المعلقة في الهواء. الكثير من القطرات ، ولكل منها شكله الخاص ، وبالتالي ، يشوه بطريقته الخاصة. أي أن الغيوم تبعثر الضوء من السماء ، ونتيجة لذلك يصل الضوء الأبيض إلى الأرض. إذا كانت السحب كبيرة ، فسيتم امتصاص بعض الضوء ، وتصبح السماء رمادية اللون.

لا يتغير الإشعاع أثناء التشتت كثيراً في التركيب الطيفي: فالقطرات في السحب أكبر من الطول الموجي ، وبالتالي ينتشر الطيف المرئي بأكمله (من الأحمر إلى البنفسجي) بالتساوي. تتراوح شدة الإشعاع (تقديريًا) من 1/6 من شدة أشعة الشمس المباشرة للسحب الرقيقة نسبيًا إلى 1/1000 في أشد غيوم العواصف الرعدية.

على الكرة السماوية ، هناك أربع نقاط ، الإشعاع غير القطبية.

  • اراجو بوينت (أ) ، التي سميت على اسم مكتشف ، هي نقطة أعلى 20 درجة من نقطة الشمس في الهواء دون ضباب وضباب ، وأعلى في الهواء الضبابي. لذلك ، يحدد موقعها درجة الجو الضبابي.
  • بابير بوينت (Ba) ، تم افتتاحه بواسطة Babinier في عام 1840 ، ويقع على بعد 15 درجة مئوية إلى 20 درجة فوق الشمس ، لكن يصعب مراقبته بسبب قربه من القرص الشمسي.
  • بروستر بوينت (Br) ، الذي اكتشفه بروستر في عام 1840 ، ويقع على بعد 15 درجة مئوية إلى 20 درجة تحت أشعة الشمس ، ولكن يصعب مراقبته بسبب قربه من القرص الشمسي.
  • النقطة الرابعة (رابعا) فتح عندما ينظر إليها من الطائرات على ارتفاعات عالية. تقع عند 20 درجة تحت نقطة الشمس.

قليلا عن اللون

الضوء الأبيض هو مزيج من الأشعة الملونة. بمساعدة المنشور يمكننا أن نجعل قوس قزح. المنشور يقسم الأشعة البيضاء إلى أشرطة ملونة: الأحمر ، البرتقالي ، الأصفر ، الأخضر ، الأزرق ، الأزرق والبنفسجي. الاتصال معا ، وهذه الأشعة تشكل مرة أخرى الضوء الأبيض. يمكن افتراض أن أشعة الشمس تنقسم أولاً إلى مكونات ملونة. ثم يحدث شيء ما ، ولا تصل إلا الأشعة الزرقاء إلى سطح الأرض.

اتصال اللون والطول الموجي - شرح لماذا السماء زرقاء

يمر جزء من أشعة الشمس بين جزيئات الغاز ، دون تصطدم بها ، وبدون حدوث تغييرات تصل إلى سطح الأرض. والآخر ، معظمه ، تمتصه جزيئات الغاز. عندما يتم امتصاص الفوتونات ، يتم تحفيز الجزيئات ، أي ، مشحونة بالطاقة ، ثم تنبعث منها في شكل فوتونات مرة أخرى. هذه الفوتونات الثانوية لها أطوال موجية مختلفة ويمكن أن تكون من أي لون - من الأحمر إلى البنفسجي.

لماذا السماء زرقاء - الجواب القصير

سنحاول صياغة إجابة مختصرة عن هذا السؤال من وجهة نظر الفيزياء ، ولكن بلغة بسيطة.

لماذا السماء الزرقاء يمكن تفسيرها في عدة نقاط:

  • أشعة الشمس هي مزيج من سبعة ألوان من قوس قزح والتي تنتشر في جو الأرض.
  • وفقًا لقوانين الفيزياء ، تنتشر أشعة الألوان المختلفة بطرق مختلفة. تمر معظم الأشعة عبر الجو بخط مستقيم ، لكن الأشعة البنفسجية والأزرق والأزرق منتشرة أكثر في الجو.
  • كثافة الأرجواني أقل من الأزرق والأزرق. بسبب هذه الأسباب نرى أن السماء زرقاء.

لماذا السماء زرقاء - فيديو للأطفال

يوجد على الإنترنت مقاطع فيديو وعروض تقديمية خاصة بالأطفال حول هذا الموضوع: "لماذا السماء زرقاء؟". يتم إنشاؤها مع مراعاة العمر ، لذلك ستكون إجابة السؤال بسيطة وواضحة. بالطبع ، يجب أولاً معاينة أي فيديو. بعد المشاهدة ، يمكنك لعب طفل في اللعبة. اطلب منه أن يصبح مدرسًا وشرح لك لماذا السماء زرقاء. وبالتالي ، يمكنك معرفة كيفية تعلم الطفل المعلومات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن فرصة أن تكون بالغًا ستمنح الطفل الكثير من المشاعر الإيجابية.

على سبيل المثال ، بعض مقاطع الفيديو أدناه.

لماذا السماء زرقاء من حيث الفيزياء؟

حاول العديد من الباحثين الإجابة على هذا السؤال. ومع ذلك ، لم يكن حتى نهاية القرن التاسع عشر الذي تمكن فيه د. رايلي من إعطاء هذه الظاهرة أفضل تفسير. الشمس تدرس أشعة الضوء الشفاف النقي. لذلك - السماء ، يجب أن نرى أيضا الأبيض. لكن في الطريق إلى الأرض ، تغير أشعة الشمس ظلالها. هذا ممكن بسبب حقيقة أن اللون الأبيض يتضمن مجموعة من 7 درجات. إنه بفضل مزيجهم ويتحول إلى اللون الأبيض.

لماذا يقع اللون الأبيض في ظلال ، ولكن في نفس الوقت نرى اللون الأزرق فقط؟ في البداية ، شرح العلماء ذلك عن طريق التركيب الخاص للهواء ، والذي يتكون من عدد كبير من المكونات الكيميائية. هناك أيضا بخار الماء ، بلورات الجليد ، جزيئات الغبار ، وما إلى ذلك في الغلاف الجوي للأرض. يتكون الأوزون في الطبقة العليا.

وفقًا للفيزيائيين الذين كانوا أول من تعامل مع هذه القضايا ، فإن جزيئات الأوزون والماء تمتص الأشعة الحمراء وتسمح للأشعة الزرقاء بالمرور. ومع ذلك ، وبعد إجراء عمليات حسابية دقيقة ، استبعد العلماء خيار التفسير هذا ، لأنه ببساطة لا يوجد الكثير من الأوزون والمياه في الجو لجعل السماء زرقاء.

بعد 70 عامًا ، افترض العالم D. Taindall أن الضوء مبعثر بسبب الغبار والجزيئات الأخرى الموجودة في الهواء. الضوء الأزرق مبعثر على الأقل ، وبالتالي يخلق ظاهرة السماء الزرقاء. جادل العالم بأنه إذا كان الهواء صافًا تمامًا ، فستبدو السماء بيضاء أيضًا.

قريبا و D. رايلي راجعت موقفه لماذا السماء زرقاء. اقترح أن يتم رسم السماء في ضوء أزرق ليس من جزيئات الدخان أو الضباب الدخاني أو الغبار ، ولكن مباشرة عن طريق الجو. يصل جزء من الأشعة إلى الأرض دون تغيير لونه. ولكن لا يزال معظمهم يتلامس مع جزيئات الغاز وتمتصه.

مع هذا التفاعل ، تمتلئ الجزيئات بالطاقة ، متحمس وينبعث الطاقة مرة أخرى في شكل فوتونات. وبالتالي يمكن أن يكون الفوتونات التي تم الحصول عليها أي لون. مبعثرة في أي اتجاه. يعتمد لون الأشعة على انتشار الكوانتا في تدرج معين. أثناء تصادم الفوتونات وجزيئات الغاز ، هناك 8 كوانتا زرقاء لكل كمية حمراء ثانوية. ومن هنا خلص العالم: نرى السماء زرقاء بسبب انكسار اللون بسبب جزيئات الغاز.

كيف أشرح للطفل لماذا السماء زرقاء؟

يحتاج الطفل الصغير إلى تقديم معلومات حول سؤاله بأقصى سهولة وبسهولة. الخيار الأفضل هو اللجوء إلى مساعدة القصص الخيالية والاستعارات. أصغر الطفل ، وأقل المعلومات العلمية التي يحتاجها. النظر في كيفية شرح للطفل لماذا السماء زرقاء في مختلف الأعمار.

شرح لطفل عمره 2-3 سنوات

سيجد أي طفل في هذا العصر صعوبة في فهم المعلومات حول الأطياف والطول الموجي والحكمة الأخرى للفيزياء. أخبر طفلك أن هناك العديد من الخزانات المختلفة على أرضنا: الأنهار والبحار والبحيرات. تأكد من إظهاره في الصور. عندما يكون الجو دافئًا ومشمسًا في الخارج ، تنعكس المياه في السماء ، كما لو كانت في المرآة. المياه في النهر والبحيرة زرقاء ، لذلك السماء زرقاء أيضًا. يمكنك أن تأخذ أي شيء باللون الأزرق وتوضح كيف تنعكس في المرآة. الأفضل من ذلك ، انتقل إلى البركة وجلب مرآة لها. سوف يرى الطفل تأكيد حقيقي لكلماتك.

شرح لطفل من 3-4 سنوات

أصبح أكثر وأكثر واقعية لشرح للطفل في هذا العصر. يمكنك إخباره أن اللون الأبيض ليس بسيطًا جدًا. ويشمل مرة واحدة 7 ظلال أخرى: البرتقالي والأخضر والأزرق والبنفسجي والأزرق والأصفر والأحمر. عرض صورة قوس قزح. جميع الأشعة "تصل" إلى الأرض من خلال طبقة كثيفة من الهواء ، مثل من خلال غربال. يتم رش كل شعاع الشمس على طول الطريق وتنقسم إلى أجزاء منفصلة. ومع ذلك ، فإن اللون الأزرق هو الأكثر مقاومة ، لذلك يتم الحفاظ عليه. كان هو الذي يرسم السماء الزرقاء.

شرح للطفل 4-5 سنوات

الهواء يبدو شفافا بالنسبة لنا. لكنه قريب جدا. لكن لونه الحقيقي هو الأزرق. دعوة طفل للنظر في السماء. اشرح لطفلك أن الهواء كثيف للغاية ، وبالتالي يبدو لنا زرقاء من مسافة بعيدة. لإظهار هذا التأثير بوضوح له ، خذ قطعة من كيس من البلاستيك. أضعاف الحزمة عدة مرات ومنح الطفل يده. دعه ينظر من خلاله إلى الشمس وتأكد من أن الأشعة تغير الشفافية والظل.

شرح لطفل عمره 5-6 سنوات

الهواء هو مزيج من جزيئات مختلفة (البخار والغبار والغاز). إنها صغيرة جدًا ، لذلك ليس من السهل رؤيتها. يمكن القيام بذلك فقط باستخدام المجهر. تتكون أشعة الشمس من 7 درجات. في طريقهم عبر مجرى الهواء ، تصطدم بجزيئات صغيرة ، وبالتالي تتحلل. لكن اللون الأزرق هو الأكثر مقاومة ، لذلك يبدو أن السماء مثل ذلك بالضبط.

وهنا إجابة أخرى. تبدو لنا أشعة الشمس قصيرة وصفراء. يتكون الهواء المحيط بنا من عدد كبير من الجزيئات التي لا نراها. عندما ترسل الشمس أشعةها إلى الأرض ، لا تصل جميعها إلى السطح. Лучи синего цвета самые коротенькие, они не успевают попасть к нам, поэтому растворяются по дороге и становятся голубыми.

Что ответить ребенку, если он задал вопрос неожиданно?

Маленькие «почемучки» в день задают родителям по несколько десятков вопросов. Ответить на них правдиво и доступно получается не всегда. Ведь не каждый родитель читает энциклопедии о технике, окружающем мире и прочих вещах, которые так интересны малышу. Уйти от разговора – не самый лучший вариант. ماذا تفعل في هذه الحالة؟

إذا كان السؤال "دفعك إلى طريق مسدود" ، فأخبر الطفل أنك ستجيب عليه لاحقًا. لكن عليك أن تفي بوعدك ، حتى لا يقع طفلك في علم هذا العالم. من المفيد الحصول على موسوعة للأطفال تقدم إجابات على العديد من الأسئلة.

إذا كان طفلك مهتمًا بمعلومات عن السماء والنجوم والكواكب وما إلى ذلك ، فانتقل معه إلى القبة السماوية. سوف تخبر الأدلة المتمرسين بسهولة وبسهولة المستكشف الصغير عن تاريخ الأرض والنجوم والسحب والنظام الشمسي ، إلخ.

اختيار المعلومات والإجابة على سؤال الطفل ، تسترشد سنه. إذا استغرق البحث عن إجابة سؤال الأطفال الكثير من الوقت وجعلك "تعرق" ، فتأكد من شكر الطفل على ما تعلمته أيضًا الكثير من الأشياء الجديدة.

لماذا أحمر غروب الشمس؟

الأشعة الحمراء هي الأطول. بالإضافة إلى ذلك ، فهي أقل انتشارًا بواسطة جزيئات الغاز. في فترة ما بعد الظهر تشرق الشمس عاليا فوق الأرض. يتم توجيه أشعة الشمس عموديا. لكن في المساء ، يسقط الجسم السماوي أسفل الأفق ويضيء الأرض بزاوية. هذا هو السبب في أن الأشعة يجب أن تقطع شوطا أطول مما كانت عليه في النهار. يمتص الطيف الأزرق والأزرق في الطبقة الكثيفة من الغلاف الجوي ولا يصل إلى السطح. لكن الأشعة الحمراء الصفراء ، بسبب طولها ، تصل إلى الأرض وترسم السماء باللون الأحمر.

لماذا الغيوم بيضاء؟

لماذا أصبحت السماء زرقاء واضحة. لكن السؤال الطبيعي يطرح على الفور: "لماذا الغيوم بيضاء؟". لإعطاء إجابة مثالية ، من الضروري أن نفهم كيف يتم تشكيلها. الهواء الرطب ، الذي يحتوي على بخار غير مرئي ، يسخن في الأرض وينهض. أعلاه ، يكون الضغط الجوي أقل من قرب الأرض ، وبالتالي يتسع الهواء ويبرد.

بمجرد أن تصل درجة حرارة البخار إلى درجة حرارة معينة ، تتكثف قطراتها حول الجزيئات الصلبة وجزيئات الغبار الموجودة في الغلاف الجوي. وبالتالي ، تتشكل الغيوم. جزيئات الماء صغيرة نوعا ما ، لكنها أكبر بكثير من جزيئات الغاز. إذا تم العثور على أشعة الشمس مع جزيئات الهواء ، فهي منتشرة. وإذا كانت قطرات الماء تنعكس. في الوقت نفسه ، يتم الحفاظ على لونه الطبيعي ، لذلك فهو يلون جزيئات بيضاء وسحابة.

شرح للبالغين

لفهم أزرق السماء ، عليك أن تتذكر مسار الفيزياء في المدرسة. تتميز الألوان بقدرتها على الانتثار (بسبب الطول الموجي) في الظرف الغازي المحيط بالأرض. وبالتالي ، فإن اللون الأحمر لديه قدرة منخفضة ، وبالتالي يتم استخدامه ، على سبيل المثال ، كطائرة إضاءة خارجية على متن الطائرة.

وبالتالي ، فإن تلك الألوان التي لديها قدرة متزايدة على الانتثار في الهواء تستخدم بنشاط لإخفاء أي أشياء من المعارضين الجوي والأرضي. هذه هي عادة الأجزاء الزرقاء والأرجوانية من الطيف.

النظر في الانتثار على سبيل المثال غروب الشمس. نظرًا لأن اللون الأحمر لديه قوة نثر منخفضة ، فإن العناية بالشمس مصحوبة بالقرمزية ، ومضات القرمزي وغيرها من ظلال اللون الأحمر. ما السبب؟ النظر في الترتيب.

  1. يتكون ضوء الشمس من 7 أجزاء من الطيف. تذكر ، عندما تنظر مباشرةً إلى النجم ، الموجود في الزهرة ، يبدو لك أبيضًا تقريبًا. يحدث هذا لأن اللون الأبيض هو مجموع الألوان الطيفية الأخرى.
  2. عندما يقترب الجسد السماوي من الأفق ، تمر أشعة الشمس عبر طبقة سميكة من الغلاف الجوي. تصبح العناية بالشمس أرجوانية لأن الغلاف الجوي "الكثيف" يبدد ويمتص كل الظلال والألوان ، باستثناء اللون الأحمر على التوالي.
  3. وبالتالي ، يصبح الجسم السماوي أكثر حمراء ، وكلما كانت الطبقة الجوية أكثر سماكة وكلما اقتربت من الأفق تختفي الشمس. وإذا كانت "حافة السماء" مغبرة ومليئة بقطرات غير مرئية من الماء ، فإن غروب الشمس سيتحول إلى اللون الأرجواني ، مما يعني أنه يمكن توقع طقس سيء ورياح غدًا.

نحن سبب إضافي. "فرع" الطيف الأزرق والأزرق بين الزهور الخضراء والأرجوانية. كل هذه الظلال لها قوة نثر عالية. والحد الأقصى لتناثر ظلال معينة في بيئة معينة ويرسمها بهذا اللون.

نحتاج الآن إلى توضيح الحقيقة التالية: إذا كان اللون الأرجواني مشتتًا بشكل أفضل في الهواء ، فلماذا السماء زرقاء ، وعلى سبيل المثال ، ليست أرجوانية. يفسر هذه الظاهرة من خلال حقيقة أن الأعضاء البشرية للرؤية مع سطوع متساو "تفضل" ظلال زرقاء بدقة ، وليس البنفسجي أو الأخضر.

الجواب رقم 1. كما هو الحال في المرآة

من الصعب للغاية تحديد طفل يبلغ من العمر 2-3 سنوات عن الأطياف والطول الموجي والحكمة الجسدية الأخرى. لكنك لست بحاجة إلى الاستغناء ، فمن الأفضل أن تقدم أقصى تفسير بسيط ، ترضي الفضول الطبيعي المتأصل في طفل صغير.

هناك العديد من الخزانات على أرضنا: هناك أنهار وبحيرات وبحار (نعرض للطفل خريطة). عندما يكون الجو مشمسًا في الخارج ، تنعكس بعض المياه ، كما في المرآة ، في السماء. هذا هو السبب في أن السماء زرقاء مثل المياه في البحيرة. يمكنك إظهار طفل في المرآة كائنًا أزرق.

بالنسبة للأطفال الصغار ، يمكن اعتبار هذا التفسير كافيًا.

الجواب رقم 2. رش في غربال

يمكن إعطاء الطفل الأكبر سناً شرحًا أكثر واقعية. أخبره أن شعاع الشمس يحتوي على سبعة درجات: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأزرق والأرجواني. في هذه المرحلة ، قم برسم قوس قزح.

جميع الأشعة تخترق الأرض من خلال طبقة هواء كثيفة ، كما لو كانت منخل سحري. يبدأ كل شعاع بالرش في الأجزاء المكونة له ، ولكن اللون الأزرق يتم الحفاظ عليه ، لأنه الأكثر مقاومة.

الجواب رقم 3. السماء هي السيلوفان.

يبدو الهواء القريب منا شفافًا ، مثل كيس السيلوفان الرقيق ، لكن لونه الحقيقي أزرق. هذا ملحوظ بشكل خاص إذا نظرت إلى السماء. اطلب من الطفل رفع الرأس وشرح أنه بما أن طبقة الهواء كثيفة للغاية ، فإنها تأخذ صبغة زرقاء.

للحصول على تأثير أكبر ، خذ كيسًا بلاستيكيًا وقم بطيه عدة مرات ، ودعوة الطفل لمعرفة كيف غير لونه ودرجة الشفافية.

الإجابة رقم 4. الهواء هو جزيئات صغيرة.

بالنسبة للأطفال في سن ما قبل المدرسة ، التفسير التالي مناسب: الكتل الهوائية عبارة عن "خليط" من جزيئات متحركة مختلفة (الغاز ، الغبار ، الغبار ، بخار الماء). إنها صغيرة جدًا بحيث يمكن للناس رؤيتها بمعدات خاصة - المجاهر.

أشعة الشمس تشمل سبعة ظلال. بالمرور عبر كتل الهواء ، تصطدم الحزمة بجزيئات صغيرة ، مما تسبب في تفكك كل الألوان. نظرًا لأن الظل الأزرق هو الأكثر مقاومة ، يمكننا تمييزه في السماء.

الجواب رقم 5. الأشعة القصيرة

الشمس تدفئنا بأشعةها ، ويبدو لنا أنها صفراء ، كما في رسومات الأطفال. ومع ذلك ، فإن كل شعاع يشبه في الواقع قوس قزح مشرق. لكن الهواء من حولنا يتضمن الكثير من الجزيئات غير محسوسة للعين.

عندما يرسل جسم سماوي الأشعة إلى الأرض ، لا يصل جميعهم إلى وجهتهم. جزء من الأشعة (الأزرق) قصير جدًا وليس لديه وقت للوصول إلى الأرض ، وبالتالي يذوب في الهواء ويصبح أخف وزناً. الجنة هي نفس الهواء ، فقط عالية جدا.

لهذا السبب عندما يرفع الطفل رأسه ، يرى أن أشعة الشمس قد حُلت في الهواء. لهذا السبب تصبح السماء زرقاء.

ماذا لو لم يكن هناك جواب؟

من المهم للغاية أن يحصل الأطفال على شرح سريع ، لكن لا يمكن دائمًا تذكر أو التوصل إلى إجابة بسيطة ومفهومة. إن تجنب المحادثة ، بالطبع ، ليس أفضل مسار للعمل ، لكن من الأفضل الاستعداد.

حاول أن تشرح للطفل ما ستخبره ، لكن افعل ذلك لاحقًا. تأكد من الإشارة إلى الوقت المحدد ، وإلا فإن الطفل سوف يعتقد أنك تخدعه. يمكنك القيام بما يلي:

  1. فكر في القبة السماوية ، التي يشرح فيها الخبراء تاريخ ظهور الأرض بطريقة رائعة للغاية ، وهم يتحدثون عن السماء المرصعة بالنجوم. بالتأكيد سوف يحب الطفل هذه القصة الرائعة. وحتى إذا لم يشرح الدليل من أين جاءت السماء الزرقاء ، فسيتعلم الكثير من الأشياء الجديدة وغير العادية.
  2. إذا لم تكن هناك فرصة للذهاب إلى القبة السماوية أو إذا ظل السؤال بلا إجابة ، فسيكون لديك وقت للبحث في أي مصادر ، على سبيل المثال ، في الشبكة. ما عليك سوى اختيار تفسير ، مع التركيز على عمر ومستوى التطور الفكري للأطفال. ولا تنسى أن تشكر الطفل ، لأنه هو الذي يساعدك على النمو.

لماذا السماء زرقاء؟ مثل هذه الأسئلة تزعج الكثير من الأطفال الصغار الذين يتعلمون عن العالم الخارجي. من الجيد أن يعرف الوالد نفسه من أين يأتي اللون الأزرق فوق رأسه. هذا سوف يساعد إجاباتنا.

بهذه الطريقة البسيطة ، يمكنك تربية طفل فضولي يسعى دائمًا إلى إيجاد تفسير لكل حقيقة مثيرة.

ظاهرة السماء الزرقاء من حيث الفيزياء

دعونا نرى على الفور ، السماء زرقاء لأن جو الأرض يشتت ضوء الشمس. يتم تخفيض جميع الدراسات التي أجريت على مدى 200-300 سنة الماضية إلى هذا. النظر في بعض البديهيات التي تؤثر على ظاهرة السماء الزرقاء:

  1. الضوء الأبيض للشمس هو مزيج من تدفقات الألوان المختلفة. اللون الأبيض "بشكل منفصل" غير موجود. كما يعلم الجميع ، هناك فقط 7 ألوان (أحمر ، برتقالي ، أصفر ، أخضر ، أزرق ، أزرق ، بنفسجي) ، يتم الحصول على ألوان أخرى فقط عندما يتم دمجها. يتم الحصول على اللون الأبيض من خلال الجمع بين جميع الألوان السبعة. تجدر الإشارة إلى أنها تعني بالضبط الألوان التي يمكننا تمييزها بالعين.
  2. الجو ليس فراغًا ، فهو يتكون من العديد من الغازات: النيتروجين (78٪) ، الأكسجين (21٪) ، ثاني أكسيد الكربون ، الماء في حالاته المختلفة (البخار ، بلورات الثلج). يوجد حولنا أيضًا الكثير من الغبار ، عناصر من المعادن المختلفة. انهم جميعا تشويه الضوء الأبيض للشمس.
  3. الهواء الذي يحيط بنا والذي نتنفسه هو في الواقع مبهمة. في أي حال ، بكميات كبيرة. نحن لا نعيش في فراغ بعد كل شيء.

من هذه الحقائق الثلاث وسوف نبني عليها.

في القرن التاسع عشر ، أجرى عالم يدعى جون تيندال أبحاثًا أثبتت أننا نرى السماء زرقاء بسبب وجود جزيئات في الغلاف الجوي. في مختبره ، ابتكر ضبابًا بجزيئات الغبار وأرسل شعاعًا أبيضًا ساطعًا إليه - تغير لون الضباب إلى اللون الأزرق. بعد ثلاثين عامًا ، في عام 1899 ، فند الفيزيائي رايلي بحث سلفه ونشر أدلة على ذلك السماء زرقاء على وجه التحديد بسبب جزيئات الهواءوليس الغبار فيه. هذه الظاهرة تسمى "إشعاع السماء المنتشر»يمكنك أن تقرأ عن هذا بالتفصيل في ويكيبيديا.

الجواب على السؤال لماذا السماء زرقاء

ما هو الضوء؟ الضوء هو تدفق الفوتونات ، بعضها يمكن أن نلتقطه بالعين ، والبعض الآخر لا. لذلك ، على سبيل المثال ، نرى الطيف القياسي للألوان ، لكن الأشعة فوق البنفسجية ، التي تشع الشمس أيضًا ، لا تفعل ذلك. يعتمد اللون في النهاية الذي سنراه على "الطول الموجي" لهذا الدفق. من هذا الطول الموجي ويعتمد على اللون الذي سيتحول إليه.

لذلك هنا. لقد قررنا أن الشمس ترسل لنا كوانتا بطول موجي يتوافق مع اللون الأبيض ، لكن كيف يتحول الغلاف الجوي إلى اللون الأزرق؟ النظر في مثال قوس قزح. قوس قزح - هو مثال مباشر على انكسار الضوء وتقسيمه إلى طيف. يمكنك إنشاء قوس قزح الخاص بك باستخدام المنشور الزجاجي في المنزل. يسمى تحلل اللون في الطيف فرق.

لماذا نرى بالضبط اللون الأزرق ، وليس الأحمر

يعتمد اللون الذي ننتهي إليه عند تمرير الضوء من الشمس إلى الأرض على الفوتونات السائدة. على سبيل المثال ، عندما يمر الضوء عبر الغلاف الجوي ، يكون عدد الكميات الزرقاء أكثر من 8 مرات باللون الأحمر ، والبنفسجي 16 مرة أكثر! ويرجع ذلك إلى الأطوال الموجية الطويلة جداً المختلفة ، لذا تنتشر اللون البنفسجي والأزرق بشدة ، بينما تنتشر اللونين الأحمر والأصفر بشكل أسوأ. بناءً على هذه النظرية ، يجب أن تكون السماء أرجوانية ، لكنها ليست كذلك. هذا يرجع إلى حقيقة أن اللون الأرجواني هو أسوأ بكثير من العين البشرية ، على عكس اللون الأزرق. لهذا السبب السماء الزرقاء.

فيديو لماذا السماء زرقاء:

لماذا السماء زرقاء في فترة ما بعد الظهر ، وغروبها أحمر

كل شيء ، مرة أخرى ، بسبب تشتت اللون. تصبح زاوية حدوث الضوء الأبيض الشمسي أصغر ، وينتقل الضوء عبر مزيد من جزيئات الهواء ، ويزيد الطول الموجي للضوء. هذا المبلغ يكفي لنثر اللون الأحمر.

الجواب على السؤال لماذا السماء زرقاء للأطفال

إذا طرح عليك سؤال عن السماء الزرقاء ، فلن تخبره بالطبع عن التشتت والأطياف والفوتونات. يكفي اقتباس من كتاب الأطفال "100" لماذا "تاتيانا ياتسينكو":

عادة ما نرسم أشعة الشمس الصفراء. في الواقع ، ضوء الشمس أبيض ويتكون من سبعة ألوان. هذه هي ألوان قوس قزح: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأزرق والبنفسجي. لا يسمح الهواء من خلال جميع الألوان ، إلا الأزرق والأزرق والأرجواني. يرسمون السماء.

هذا سيكون كافيا. على موقع الويب الخاص بنا ، يمكنك أيضًا تنزيل عرض تقديمي عن الموضوع: "لماذا السماء زرقاء" بالنقر على الرابط: prezentaciya-pochemu-nebo-goluboe. يمكن أن يكون مفيدًا في المدرسة.

شاهد الفيديو: مشروع الشعاع الأزرق لهدم الكعبة (سبتمبر 2021).

Pin
Send
Share
Send
Send