Почему Солнце на закате красное?
Закаты Солнца нередко порождают красивейшие картины. Небо и облака окрашиваются разными цветами — здесь и красный, и розовый, и желтый, и нежно-голубой. Ни один закат не повторяется! Очевидно, вся эта красота возможна благодаря тому, что заходящее Солнце меняет свой цвет с ярко-желтого на оранжевый и даже красный. Но почему так происходит? Почему солнце на закате красное?
На самом деле физика процесса очень простая.
Во время закатов Солнце часто бывает красным или оранжевым. Почему? Фото: Виталий Копа
Как известно, Земля окружена атмосферой (проще говоря, воздухом). И это очень хорошо, ведь мы ею дышим! Атмосфера состоит в основном из двух газов — азота и кислорода. Кроме того, в небольших количествах в ней присутствуют аргон, пары воды и углекислый газ. Все это существует в виде беспорядочно летающих вокруг нас и сталкивающихся друг с другом молекул.
Свет Солнца, прежде чем попасть в наши глаза, должен вначале преодолеть 150 миллионов километров — расстояние от Солнца до Земли (и в этом нет никакой проблемы — свет проделывает этот фокус всего за 8 минут), а затем пройти сквозь толщу атмосферы. И вот здесь у солнечного света начинаются проблемы.
Если вы помните, свет, который излучает Солнце, практически белый. Ну хорошо, возможно, чуть-чуть желтоватый. А что это значит? Это значит, что в пучке солнечного света присутствует свет самых разных длин волн — от фиолетового (длина волны которого составляет примерно 400 нм) до красного (760 нм). Больше всего в солнечном свете зеленого и желтого света, но, сливаясь и перемешиваясь с фиолетовым, синим, оранжевым и красным, он становится белым.
Но что происходит со светом, когда он проходит через земную атмосферу? Он сталкивается с беспорядочно летающими тут и там молекулами воздуха! Молекулы эти очень маленькие, но и длина волны видимого света такая же маленькая. Следовательно, часть света будет рассеяна в разные стороны и не дойдет до наших глаз. А может быть, и дойдет, но переотразившись от какой-нибудь другой молекулы.
Когда Солнце на закате, свет от него проходит через большую толщу атмосферы, чем днем, когда наше дневное светило находится вблизи зенита. Молекулы атмосферы поглощают и рассеивают синий свет гораздо лучше, чем красный, поэтому солнечный свет теряет коротковолновую составляющую и доходит до нас красноватым и сильно ослабленным.
Встает вопрос: одинаково ли рассеивается свет разных длин волн? Оказывается, нет, не одинаково. Чем короче длина волны, тем труднее избежать свету столкновения со встретившейся на его пути молекулой. Это и понятно — длинноволновому свету легче обогнуть препятствие, чем коротковолновому.
Следовательно, голубой и фиолетовый свет, идущий от Солнца будет лучше рассеиваться в небе, чем оранжевый и красный.
А теперь взгляните днем на небо. Какого оно цвета? Конечно, голубого, если только не затянуто облаками. А Солнце какого цвета? Скорее всего, желтое! Почему? Потому что ему не хватает того самого голубого и синего света, который был отнят и рассеян атмосферой Земли, чтобы быть белым!
Кстати, вот тут вы можете почитать, почему небо голубое. Но, я думаю, все уже ясно, верно?
Что же происходит на закате Солнца? А происходит очень интересная вещь: свет звезды проходит через бо́льшую толщу атмосферы, чем днем. Согласны? Значит, солнечный свет потеряет еще больше коротковолнового света, пока дойдет до нас! Доходит до того, что даже желтый и зеленый свет Солнца, рассеивающийся хуже, чем синий, также рассеивается в достаточных количествах, окрашивая небо в самые разные оттенки. В итоге непосредственно от Солнца доходит до нас только самый длинноволновый красный свет! И сама наша дневная звезда на закате бывает совсем не яркая. Еще бы — ведь большая часть его света была отобрана атмосферой!
Красоту закатов создают необычные краски и оттенки, которых не бывает на небе днем. Фото: Виталий Копа
Вот почему при закате Солнце красное!
Но подождите, скажете вы. Почему же тогда один закат отличается от другого? Почему заходящее Солнце бывает ярко оранжевым и даже желтым?
Это зависит от состояния атмосферы у горизонта в конкретный вечер. Взвешенные в воздухе мелкие частички усиливают эффект. Например, в степи закаты летом часто очень красивые из-за мелкой пыли в воздухе. Пыль легко отбирает у Солнца почти весь свет, так как ее частички гораздо крупнее, чем молекулы воздуха. Если посмотреть на Солнце сквозь пыль или дым пожара, оно всегда будет красным. (Самая крупная, обычная пыль, как и водяной пар, будет рассеивать весь свет Солнца равномерно.) У моря роль пыли часто играют частички соли, которые создают эффект Тиндаля.
Кстати, рассеяние света на крупных частицах — эффект Тиндаля — вы можете легко увидеть дома. Возьмите стакан, налейте воды и растворите в нем немного обычного мыла. Затем пропустите через стакан свет белого фонарика. На выходе он будет уже желтоватым!
Источник
Почему Луна бывает красная?
Автор вопроса считает этот ответ лучшим
Всё дело в рассеянии света атмосферой нашей планеты. В видимом человеческому глазу спектральном диапазоне синий цвет рассеивается эффективнее, чем зелёный, а зелёный лучше, чем красный. Красный цвет видно издалека — из видимых лучей он хуже всего рассеивается.
На рисунке (очень условном — масштабы и углы преломления сильно искажены) -> космонавт Солнце увидит белым (если вы смешаете все цвета радуги вместе — получится белый цвет). Достигая атмосферы — свет преломляется (разные длины волн причём преломляются по-разному) и рассеивается по атмосфере. Когда Солнце вблизи горизонта — свет проходит гораздо бо́льшую толщу атмосферы, чем если бы Солнце было полуденно высоко. И в таком случае — красных лучей к наблюдателю приходит больше, поскольку они хуже рассеиваются в атмосфере.
Ровно те же рассуждения будут касаться и Луны. Ведь Луна отражает солнечный свет. Интересно заметить, что радуга наблюдается днём, поскольку солнечный свет благодаря капелькам воды раскладывается в спектр, а ночью можно наблюдать лунную радугу (например, вблизи водопадов) — ведь это тот же самый солнечный свет.
Таким образом, «красную» Луну можно наблюдать вблизи горизонта, когда она восходит или опускается. Поскольку красные лучи хуже всего рассеиваются, а путь они проделывают через большой воздушный участок.
Интересным явлением является лунное затмение в полнолуние. Луна заходит в тень Земли, но через атмосферу нашей планеты всё-таки пробиваются красные лучи от Солнца, которые при отражении от лунной поверхности мы и можем наблюдать.
9 · Хороший ответ
Коротко: чем дольше световой луч идёт через атмосферу Земли, тем краснее он становится, и причина этому — рассеяние Релея.
Свет от Солнца, как и от Луны, на самом деле белый в видимом спектре, а белый свет состоит из смешения света разных цветов — достаточно смешать три цвета — красный, зелёный и синий, чтобы человек воспринимал свет как белый. Свет рассеивается атмосферой, при этом короткие волны (синие) рассеиваются сильно лучше, чем средние (зелёные), а сложнее всего рассеиваются длинные (красные). Рассеяние можно представить себе так — луч света по мере прохождения через атмосферу испускает в разные стороны свои цветные части, при этом теряя в своём собственном свете.
Именно поэтому днём мы видим небо синим, а Солнце жёлтым — это рассеяный свет от Солнца придаёт небу синий цвет, а лучи от Солнца, теряя синий цвет, становятся желтее.
То же самое происходит с любым источником света.
Чаще всего можно увидеть красную Луну когда она ближе всего к горизонту — тогда свету от Луны надо пройти наибольший путь через атмосферу. Тогда теряется больше всего и синей и зелёной составляющей от лунного света и мы видим Луну красной. По мере отдаления от горизонта Луна желтеет и затем уже становится белой. Такой же эффект заметен и на ярких звёздах или планетах и на самом Солнце — когда на закате или рассвете мы видим Солнце красного, малинового цвета. Если в этот момент спросить космонавтов какого цвета Солнце или Луна — они скажут: «Да как обычно, всё белое». То есть атмосфера работает для нас как цветной фильтр.
Иногда, когда в атмосфере много мелких частиц — сажи, пыли, этот эффект усиливается. Возможно тут уже играет роль не только рассеяние Релея, а что-то ещё, но во времена больших пожаров, после извержений вулканов, во время пылевых бурь, Солнце, Луна и другие источники света краснеют сильнее и могут быть видны красными дальше от горизонта, чем обычно.
Ещё Луна бывает красной не только на горизонте, но и в любой точке неба, если в этот момент происходит Лунное затмение. Земля в этот момент находится между Луной и Солнцем, и Луна освещается Солнцем через атмосферу Земли. Тогда уже до Луны доходит сильно покрасневший свет и Луна даже из космоса будет выглядеть красной. Тот же эффект цветного фильтра, но в этот момент нам и космонавты бы сказали: «Оу, точно, Луна красная».
Источник
О чем говорит цвет заката Солнца? Определяем погоду на завтра
Красивый закат никого не оставит равнодушным. Неповторимые краски, расплескавшиеся по небу, восхищают, удивляют, завораживают.
Помнится, в детстве мне в руки попалась старая потрепанная книжка с картинками, в которой говорилось, что по закату можно определить погоду на следующий день. Тогда меня, маленького мальчика, это очень удивило: закат говорит о погоде ! Книга почти сразу куда-то задевалась (о чем я сейчас жалею), но то, что по закат может рассказать о многом — засело в памяти крепко.
Впоследствии, любуясь красками заката, я часто задавался вопросами: О чем предупреждает закат? Какая погода будет завра?
Информация, которая излагается ниже, собиралась и проверялась на протяжении многих лет. Итак.
Признаки хорошей погоды
- Чистый безоблачный закат— день будет ясным и солнечным
То, что мы видим закат уже является признаком хорошей погоды. Отсутствие облаков говорит об установившейся ясной погоде.
- Яркий желто-оранжевый (золотистый)цвет заката — хороший ясный день .
Золотистый цвет говорит о прозрачном сухом воздухе и спокойном состоянии атмосферы. Смещение цвета к оранжево-красному свидетельствует, что атмосфера загрязнена посторонними частицами — пылью, что бывает в жаркую погоду.
- При закате в небе наблюдаются золотистые или светло розовые облака — завтра будет солнечный день .
Розовый цвет возникает при высоком атмосферном давлении, осадков не будет.
Интересный факт. На закате мы видим диск Солнца, который «касается» горизонта. Знаете ли вы, что на самом деле светило уже зашло за линию горизонта, а то что мы его еще наблюдаем является результатом преломления солнечных лучей в атмосфере Земли.
Источник
Какой настоящий цвет Солнца?
Вопрос от подписчика:
Здравствуйте. Наше Солнце — это желтый карлик, но я читал, что на самом деле оно белого цвета. Почему так? И еще недавно прочитал, что в спектре Солнца преобладает зелёный цвет. Так ли это? Почему мы не замечаем этого?
Это очень интересный вопрос. Давайте разбираться вместе.
Какого цвета Солнца?
Если вы поднимете взгляд к небу в ясную погоду и взглянете на Солнце, то ответ будет очевиден — Солнце для вас будет выглядеть желтым. Казалось бы о чём тут вообще разговаривать?
Однако не все так просто. Если мы посмотрим на Солнце с борта космического корабля, то увидим его уже белым. Почему так? Дело в том, что земная атмосфера не является полностью прозрачной для света. При прохождении сквозь атмосферу часть света поглощается, часть рассеивается. В результате свет «желтеет» и Солнце кажется нам жёлтым.
Если Солнце белое, почему оно — «жёлтый карлик»?
Надо сказать, что термин «жёлтый карлик» является немного устаревшим. Дело в том, что много астрономических терминов были придумана когда астрономия только зарождалась и сейчас такие термины как «карлик», «гигант», «жёлтый», «красный», «коричневый», применительно к цвету звёзд, не всегда соответствуют действительности, но продолжают использоваться в силу исторических причин.
Вместо термина «жёлтый карлик» сейчас в научной литературе обычно используется обозначение «звезда главной последовательности спектрального класса G». Жёлтый карлик вполне может быть по цвету белым, жёлтым или голубоватым.
Что там с зелёным цветом?
На первый взгляд может показаться странным, но в спектре длины волны солнечного света пик действительно приходится на зелёный цвет, точнее пик находится примерно между зелёным и синим. Выглядит это примерно следующим образом:
Это означает, что при распределении солнечного цвета по длине волны, из всех лучей испускаемых Солнцем в видимом диапазоне самыми интенсивными являются лучи зелёного света.
Более того, если мы построим зависимость не от длины волны, а от частоты, то пик видимого диапазона придется уже на красный цвет.
Почему мы не видим преобладания зелёного или красного? Потому, что Солнце испускает свет всех цветов сразу, а также много других видов электромагнитного излучения, например инфракрасный свет, ультрафиолетовый, излучения в микроволновом и рентгеновском диапазонах и так далее. Наш глаз просто не в состоянии выделить отдельные цвета в спектре солнечного света.
Иногда появляющиеся на псевдонаучных сайтах и пабликах статьи типа «Солнце зелёного цвета!», основаны как раз на этом любопытном факте, что в зависимости интенсивности света от длины волны пик приходится на сине-зелёный свет.
Плюс к этому такой заголовок гораздо эффектнее, чем что-то вроде «Пик излучения Солнца, при измерениях в зависимости от длины волны, приходился бы на зелёный свет, если бы солнце было идеальным чёрным телом».
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник
Почему на фотографиях Марса небо синее, хотя в атмосфере Марса нет кислорода?
Давайте начнём с того, что атмосфера Земли состоит преимущественно из азота, а не из кислорода. Если не вдаваться в подробности, то земное небо голубое потому, что белый солнечный свет рассеивается в атмосфере. Так, например, на Луне атмосферы нет, и поэтому небо на Луне чёрное и днём, и ночью.
На Марсе атмосфера тоже есть, но она кардинально другая. Если в глубокой и плотной земной атмосфере рассеиваются ультрафиолетовые, фиолетовые и синие части спектра (собственно, из-за этого наше привычное небо и синее, а солнце красно-жёлтое — особенно это заметно на закате, когда яркость светила падает из-за того, что свет проходит более толстый слой воздуха), то атмосфера Марса намного тоньше и разреженнее, что, вроде как, должно приводить к меньшему рассеиванию солнечного света.
Однако, при меньшей плотности самой атмосферы в ней довольно много частиц марсианской пыли, в составе которой много оксида железа. Такие пылинки поглощают короткие (синие) волны и хорошо рассеивают длинные (красные). Поэтому в зависимости от количества взвешенной в марсианском воздухе пыли цвет неба варьируется от нежно розового до красноватого или даже коричневатого. Если же посмотреть в сторону Солнца, то можно увидеть ту часть синего спекра, которая не поглотилась пылью и прошла до поверхности — само солнце будет белым с синеватым отливом, а вокруг него будет заметный голубой ареол.
Итак, марсианское небо будет синим только если оно подсвечено контровым солнечным светом. Остальные участки марсианского неба будут более красноватого цвета. Фотографии марсианского неба гуглятся, так что Вы сами можете в этом убедиться. Стоит отметить, что интенсивность солнечного света на Марсе ниже, чем на Земле (всё-таки, Марс находится дальше ), так что бытует мнение, что цвета на снимках часто «подтягиваются» искусственно, но это не точно.
Источник