Почему лучи Солнца не параллельны?
На моем телеграм канале мне задали следующий вопрос:
Если Солнце находится в 150 миллионах километров от нас, почему его лучи выглядят будто они разлетаются в разные стороны, как будто их источник гораздо ближе? Особенно это заметно в облачную погоду. Ведь учитывая огромное расстояние фотоны от Солнца должны были лететь практически параллельно, чтобы достичь нашей Земли, не так ли?
Мне понравился этот вопрос, так как он затрагивает повседневный феномен, который наверное каждый из моих читателей хоть раз в жизни наблюдал, поэтому я решил написать небольшую статью на эту тему.
Солнечные лучи далеко не всегда видны невооруженному глазу. В обычный безоблачный солнечный день вы не увидите никаких отдельных лучей, однако если бы вы все-таки могли их различить, то убедились бы, что когда ничто не препятствует солнечному свету, его лучи строго параллельны.
При прохождении солнечного света сквозь атмосферу Земли возможны два сценария: солнечный свет либо проходит сквозь атмосферу без существенного изменения направления, либо рассеивается и направляется во всех направлениях одновременно. Последнему эффекту мы обязаны тем, что в дни, когда небо затянуто облаками мы все-таки можем видеть все-вокруг нас несмотря на то, что Солнце скрыто облаками.
Другое проявление этого эффекта состоит в том, что даже в солнечный, безоблачный день, если вы посмотрите на свою тень, вы заметите, что тень освещена, т.е. вы все равно можете видеть предметы, на которые упала ваша тень. Это происходит потому, что только примерно половина солнечного света, который мы видим приходит от прямых солнечных лучей. Остальная часть — это свет отраженный от всего вокруг — предметов, поверхности земли, микроскопических частиц пыли в воздухе, даже от молекул самого воздуха.
Те, кто имел возможность наблюдать полное солнечное затмение наверняка заметили, что несмотря на то, что Солнце было практически полностью закрыто Луной это все-таки не выглядело как ночь. Мы все равно могли видеть все вокруг несмотря на затемнение. Этот эффект также является следствием рассеивания света. Рассеянный свет распространяется во всех направлениях одновременно.
Держа это в уме давайте вернемся к феномену разлетающихся в разные стороны солнечных лучей.
Лучи солнечного света пробивающиеся сквозь облака берут свое начало в просветах в облаках. Они выглядят ярче, чем солнечный свет вокруг них, благодаря тому, что это лучи прямого солнечного света, а вокруг них находится преимущественно рассеянный солнечный свет.
Можно подумать, что облака действуют как призма или линза преломляя и/или фокусируя солнечные лучи, однако это не вполне так. Облака поглощают и рассеивают солнечный свет, видимый нам солнечный луч появляется только там где в облаках образуется просвет.
Нам кажется, что солнечные лучи, исходящие из разных просветов в облаках направлены в разные стороны, однако так ли это на самом деле? Если мы посадим в местах, где солнечные лучи из просветов в облаках падают на землю людей вооруженных измерительными приборами с целью установить точное направление солнечных лучей, внезапно окажется, что эти солнечные лучи строго параллельны.
Почему же нам кажется, что они не параллельны, причем визуально кажется, что они очень сильно не параллельны? Причина здесь в перспективе. Допустим мы наблюдаем два луча из просветов в облаке падающих на землю на расстоянии в 2 километра друг от друга. Нам кажется, что лучи не параллельны, потому что с нашей точки зрения просветы в облаке находятся рядом с друг другом, но на самом деле облака находятся на большой высоте и в реальности расстояние между просветами также равно 2 километрам. Просто оно кажется нам маленьким из-за эффекта перспективы — большое кажется маленьким на расстоянии.
Ровно по той же причине нам может казаться, что железнодорожные рельсы кажутся не параллельными и кажется, что они сходятся в какой-то далекой точке. Хотя на самом деле сколько бы вы не шли по железнодорожной колее вы не достигнете того места, где рельсы начинают сближаться и сходятся. Сколько бы вы не прошли вдоль рельс расстояние между ними будет всегда одинаково.
Ставьте палец вверх если хотите видеть в своей ленте больше статей о космосе!
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
Как действуют разные виды солнечного излучения?
Солнце производит три вида излучения:
1. Видимый спектр — то, что мы называем солнечным светом
2. Ультрафиолетовое (УФ)
УФ-излучение (в международной версии UV — ultraviolet) делят на три спектра в зависимости от длины волны, и у каждого спектра свои особенности воздействия на организм человека. Спектр С имеет длину волны от 100 до 280 нм. Эти лучи практически не доходят до поверхности Земли, поглощаясь озоновым слоем атмосферы — и хорошо, ведь это самый активный диапазон: при проникновении сквозь кожные покровы лучи спектра С способны вызвать разрушительное действие на клетки организма.
3. Инфракрасное (ИК)
Инфракрасное излучение вызывает в основном тепловой эффект — попросту говоря, греет нас. В свою очередь, ультрафиолетовое отвечает за фотохимический эффект: именно от него нам достаётся загар, потому в специфике УФ-излучения стоит разобраться подробнее.
Спектр B с длиной волны 280–320 нм составляет около 20 % всего УФ-излучения, попадающего на поверхность Земли. Именно УФБ-лучам (UVB) мы обязаны покраснениями на коже после беспечного отдыха под палящим солнцем. Спектр B обладает мутагенным эффектом — активно воздействует на клеточную ДНК и вызывает различные нарушения её структуры — от разрыва пар азотистых оснований с последующим формированием «неправильных» поперечных связей до сшивок ДНК с белком, синтез которого активизируется под воздействием УФ, сбоев в делении клетки и денатурации ДНК. При клеточном делении такие изменения «наследуются» дочерними клетками, остаются при нас и могут привести к системным мутациям на уровне генома.
Спектр А, длина волны которого 320–400 нм, составляет почти 80 % всего ультрафиолетового излучения, попадающего на кожу человека. Благодаря большой длине волны лучи спектра А (UFA) обладают примерно в 1000 раз меньшей энергией, чем спектр В, поэтому почти не вызывают солнечных ожогов. Они в значительно меньшей степени способствуют выработке биологически активных веществ, способных оказать влияние на ДНК, однако эти лучи проникают глубже, чем УФБ, а вырабатываемые ими вещества (например, реактивные формы кислорода) остаются в коже значительно дольше.
Источник
Из чего состоит солнечный свет?
Каждый день мы чувствуем на себе когда-то теплый и согревающий, когда-то бледный и, казалось бы, леденящий, а иногда яркий обжигающий солнечный свет. Он всегда ощущается по-разному, но какой эффект он оказывает на самом деле и что собой представляет?
Солнечный свет это — это доносящиеся до Земли электромагнитные волны, исходящие от Солнца. Благодаря этому гигантскому резервуару энергии зародилась жизнь и продолжает свою активность и доселе. Эта энергия передается в нескольких формах, но до нас доходят лишь часть из этого, изрядно прореженная и ослабленная атмосферой Земли. Если не углубляться в физику, сам свет состоит из ультрафиолетовых коротких волн (280-400 нм), привычного для нас видимого света средних волн (400-700 нм) и из длинных, инфракрасных волн (700 нм – 1мм). Кардинальное и определяющее различие между ними состоит в их способности проникать сквозь ткани и материалы, а также влиять на них.
Ультрафиолетовый свет (UV) — самый опасный вид солнечного излучения для человека. Он не может проникать так глубоко, как другие составляющие света, но может наносить сильный ущерб поверхностным слоям кожи человека. Это проявляется как в солнечных ожогах, ускорении старения кожи, и аллергических реакциях, так и в более серьезных проявлениях как, например, рак кожи и меланома. И это ещё с учетом того, что значительная часть ультрафиолета отсеивается атмосферой. Такой ущерб ультрафиолетовый свет наносит путем увеличения числа свободных радикалов (атомов или молекул с несколькими неспаренными электронами) в клетках кожи, которые повреждают ДНК или нарушают метаболические реакции.
Чтобы противодействовать этому, на данный момент разработано немало солнцезащитных гелей и мазей, которые хорошо справляются с ультрафиолетом, но, и это стоит подчеркнуть, практически никак не мешают воздействию на кожу и тело других спектров света. Эту задачу, однако, выполняет другое средство защиты от этого агрессора — поддержание диеты с достаточным количеством антиоксидантов, которые будут противодействовать генерированию свободных радикалов. В небольших количествах же UV приносит больше пользы, чем вреда, так как способствует естественному производству витамина D в организме.
Второй кусок волнового спектра — видимый свет. Он нам очень хорошо знаком, потому что именно из этого белого пучка и рождается известное нам освещение во всем многообразии его палитры и оттенков. Примитивные формы цветов, а конкретнее — фиолетовый (400 нм), синий (425 нм), голубой (470 нм), зеленый (550 нм), жёлтый (600 нм), оранжевый (630 нм) и красный (665 нм), вместе и выглядят как белый свет, являются его составным частями, находящимися в разных частях волнового спектра, а при определенных условиях, как вы уже догадались, могут материализовываться в виде радуги. Сочетание этих базовых цветов в совокупности с параллельным изменением других параметров, таких как интенсивность света и её распределение по спектру белого, а также светлость цвета, отражающие качества материала, фоновые цвета и т.д. образуют эту безумную, визуально насыщенную картину нашего мира.
Интересно, что именно видимым спектром, в основном, питаются растения, и поэтому они эволюционно к нему больше всего приспособлены. Тем не менее, нельзя сказать, что видимый свет только полезен, он может воздействовать на объекты примерно также, как и другие два компонента солнечного излучения, только в более умеренной форме. Исключением может быть его влияние на зрение человека, так как глаза человека особо к нему чувствительны, и потому высокоинтенсивный, мигающий или резкий видимый свет гораздо чаще других вариантов на практике приводит к повреждению зрительного аппарата человека.
И последний тип света — инфракрасный (IR). Из всех перечисленных он может проникать глубже всего в тело человека, достигая костей и других глубинных тканей, и влияя даже на внутренние процессы в организме. Однако, в отличие от ультрафиолетового света, инфракрасный свет не вызывает . далее
Понравилась статья? Ставьте лайки и подписывайтесь на наш журнал «ХИМАГРЕГАТЫ» в Яндекс ДЗЕН, чтобы получать статьи у себя в ленте!
Источник
Как защитить свой дом от палящих солнечных лучей: 3 верных способа
Уже к полудню комнаты раскаляются, ТВ-экран и монитор компьютера бликуют, обои и мебель выгорают, занавески по той же причине приходится менять каждый год. Как от этого уберечься?
Побочные эффекты от солнца легко свести к минимуму с помощью несложных приёмов и приспособлений, а также правильного выбора отделочных материалов. И тогда его лучи перестанут раздражать, напротив — будут только радовать и повышать настроение.
Почему от солнца стоит защищаться?
Солнечный луч в основном состоит из трёх компонентов: видимого солнечного света, УФ-излучения и инфракрасной тепловой энергии. Всё хорошо в меру, и мы знаем, что солнце бывает ласковым и приятным, но, когда его слишком много, начинаются неприятности, причём от каждого компонента свои: слишком яркий солнечный свет режет глаза, мешает работать на компьютере и смотреть телевизор, из-за ультрафиолета выгорают ткани, обои и мебель, тепловая энергия перегревает воздух. Поэтому и средства борьбы с избыточным солнцем работают в трёх направлениях: сдерживают свет, ультрафиолетовые лучи и тепло.
Способ 1. Установить солнцезащитные стеклопакеты
Поскольку солнце проникает к нам через окна, значит, на этом этапе и надо выстраивать первую линию обороны. Практически все производители стеклопакетов предлагают солнцезащитные модели. Теплоотталкивающий слой — обычно это металлическое нанонапыление — действует так же, как солнцезащитная плёнка: отражает тепловую энергию солнца и смягчает его свет. Слой наносят на внутреннюю поверхность внешнего стекла ещё в процессе производства. Он может быть как тонирующим, так и прозрачным. Солнцезащитные окна обойдутся дороже стандартных. К тому же если по какой-то причине они вам не подошли, снять солнцезащитный слой невозможно, придётся менять всё окно.
Способ 2. Использовать светоотражающие материалы
Есть материалы, способные отражать от своей поверхности часть тепловой энергии, отправляя её обратно во вне. За счёт их использования можно заметно снизить нагрузку на климатическое оборудование.
Во-первых, это могут быть жалюзи из ткани, с обратной стороны которой напылён слой тефлона или алюминия.
Во-вторых — специальные плёнки, клеящиеся на стекло снаружи или со стороны комнаты в зависимости от модели. Летом они могут отражать до 50–60 % солнечного тепла, тем самым снижая температуру воздуха в комнате на 8–9 °С. Разные производители используют разные отражающие элементы в таких плёнках: это может быть нанослой сплавов серебра, керамики или несколько нанослоёв прозрачного полимера. Кроме теплоотражающей способности плёнки смягчают яркость солнечного света, делают его менее слепящим, причём этим свойством отличаются не только плёнки с эффектом тонировки или зеркальные, но и абсолютно прозрачные.
Плотные многослойные ткани блэкаут и димаут — надёжная защита от яркого света. Блэкаут задерживает до 100 % лучей, димаут — до 90 %
В комнатах, расположенных на солнечной стороне, не стоит использовать яркие, энергичные тона: красный, оранжевый, жёлтый. В ярком свете они будут резать глаз. Цвет стен, текстиль подбирайте в спокойной, освежающей гамме. Подойдут голубой, фисташковый, серый. Для отдельных участков и деталей можно выбрать плотные, тёмные цвета. Здесь будет уместен и тёмно-бордовый, и глубокий синий. Неплохой вариант — белые стены, но его минималистичность нравится не всем. Ткани типа блэкаут могут, вопреки бытующему представлению, иметь любую расцветку — отнюдь не только тёмную. Единственный, чисто декораторский их недостаток в том, что, как правило, большинство блэкаутов однотонные. Если вы выбрали декоративную ткань для портьер, но боитесь, что материал быстро выгорит, несмотря на жалюзи, подшейте его с обратной стороны однотонным блэкаутом.
Текстильное оформление — обязательный элемент на окнах, выходящих на юг. Оптимальный вариант — комбинировать слои текстиля с разной степенью светозащиты, чтобы в зависимости от интенсивности солнца можно было убирать или добавлять какой-то из них
Непосредственно на створке окна можно сделать, например, жалюзи плиссе из полностью светонепроницаемой ткани блэкаут, а перед ними на карнизе повесить более лёгкие шторы: по крайней мере, ближе к вечеру можно будет поднимать плиссе. Или, наоборот, заказать для створок окна римские или рулонные шторы из светостойкой, но не плотной, а пропускающей свет ткани, а перед окном повесить портьеры из блэкаута. Наибольшей светостойкостью среди тканей, помимо блэкаута, обладают лавсан, тергаль и полиэстер, наименьшей — натуральные ткани.
Способ 3. Использовать светозащитные ткани
Ткань, без которой так или иначе в комнате на солнечной стороне не обойтись. В переводе с английского блэкаут значит «затемнение» — и это название как нельзя лучше передаёт основное свойство материала: он практически полностью светонепроницаем. По составу это трёхслойное полиэфирное полотно, абсолютно безвредное, не выделяющее токсинов или аллергенов. Средний слой соткан из чёрных нитей — и это хорошо видно на срезе. С изнанки блэкаут имеет акриловое покрытие — оно светонепроницаемо.
Часто в ассортименте светозащитных тканей наряду с блэкаутом в продаже можно встретить другое название — димаут. Отличие в том, что этот вид ткани блокирует свет не на 100 %, а на 80–90 %, так как у него нет акрилового покрытия с изнанки.
Источник