Gökyüzü güneşli bir günde mavi, gündoğumu ve günbatımında kırmızı veya turuncu. Farklı renklere ışığın saçılması neden olur Dünya'nın atmosferi. Burada bir basit deney bunun nasıl çalıştığını görmek için şunları yapabilirsiniz:
Mavi gökyüzü - kırmızı günbatımı malzemeleri
Bunun için sadece birkaç basit malzemeye ihtiyacınız var hava durumu projesi:
- Su
- Süt
- Düz paralel kenarlı şeffaf kap
- El feneri veya cep telefonu ışığı
Küçük bir dikdörtgen akvaryum bu deney için iyi çalışır. 2-1 / 2 galonluk veya 5 galonluk bir tank deneyin. Diğer herhangi bir kare veya dikdörtgen şeffaf cam veya plastik kap çalışacaktır.
Deneyi Yürütün
- Konteyneri yaklaşık 3/4 su dolu olarak doldurun. Feneri açın ve kabın yan tarafına yaslayın. Muhtemelen el fenerinin ışınını göremezsiniz, ancak ışığın toz, hava kabarcıkları veya sudaki diğer küçük parçacıklara çarptığı parlak parıltılar görebilirsiniz. Bu, güneş ışığının uzayda nasıl seyahat ettiği gibidir.
- Yaklaşık 1/4 bardak süt ekleyin (2-1 / 2 galonluk bir kap için — daha büyük bir kap için süt miktarını artırın). Sütü suyla karıştırmak için kabın içine karıştırın. Şimdi, el fenerini tankın yanına doğru parlarsanız, sudaki ışık demetini görebilirsiniz. Sütün parçacıkları ışık saçıyor. Kabı her taraftan inceleyin. Konteynere yandan bakarsanız, el feneri ışını biraz mavi görünürken, el fenerinin ucu biraz sarı görünür.
- Suya daha fazla süt karıştırın. Sudaki parçacık sayısını arttırdıkça, el fenerinden gelen ışık daha güçlü bir şekilde dağılmaktadır. Işın daha mavi görünürken, el fenerinden en uzak ışının yolu sarıdan turuncuya gider. El fenerine tankın içinden bakarsanız, beyaz yerine turuncu veya kırmızı gibi görünüyor. Işın ayrıca konteyneri geçerken yayılmış gibi görünmektedir. Işığı dağıtan parçacıkların bulunduğu mavi uç, açık bir günde gökyüzü gibidir. Turuncu uç, gündoğumu veya günbatımı yakınındaki gökyüzüne benzer.
Nasıl çalışır
Işık parçacıklarla karşılaşıncaya kadar düz bir çizgide ilerler. saptırmak ya da saçmak. Saf havada veya suda, bir ışık demeti göremezsiniz ve düz bir yol boyunca hareket eder. Havada veya suda toz, kül gibi parçacıklar olduğunda, buzveya su damlacıkları, ışık parçacıkların kenarları tarafından saçılır.
Süt bir kolloidküçük yağ ve protein parçacıkları içerir. Su ile karıştırıldığında, parçacıklar atmosfere toz saçarken ışığı dağıtır. Işık, rengine veya dalga boyuna bağlı olarak farklı şekilde dağılmıştır. En çok mavi ışık, en az turuncu ve kırmızı ışık en fazla dağılmıştır. Gündüz gökyüzüne bakmak, bir el feneri kirişini yandan görüntülemek gibidir - dağınık mavi ışığı görürsünüz. Gün doğumu veya gün batımına bakmak, doğrudan el fenerinin ışınına bakmak gibidir - dağınık olmayan, turuncu ve kırmızı olan ışığı görürsünüz.
Gün doğumunu ve gün batımını gündüz gökyüzünden ayıran nedir? Miktarı atmosfer güneş ışığı gözünüze ulaşmadan geçmelidir. Atmosferi Dünya'yı kaplayan bir kaplama olarak düşünüyorsanız, öğleden sonra güneş ışığı kaplamanın en ince kısmından (en az sayıda parçacığa sahiptir) geçer. Gün doğumu ve günbatımında güneş ışığı, çok daha fazla "kaplama" ile aynı noktaya doğru yan bir yol izlemek zorundadır, bu da ışığı dağıtabilecek çok daha fazla parçacık olduğu anlamına gelir.
Dünya atmosferinde birden fazla saçılma türü meydana gelirken, Rayleigh saçılması öncelikle gündüz gökyüzünün mavisi ve yükselen ve batan güneşin kırmızımsı tonundan sorumludur. Tyndall etkisi de devreye girer, ancak mavi gökyüzü renginin nedeni değildir, çünkü havadaki moleküller görünür ışığın dalga boylarından daha küçüktür.
Kaynaklar
- Smith, Glenn S. (2005). "İnsan rengi görme ve gündüz gökyüzünün doymamış mavi rengi". Amerikan Fizik Dergisi. 73 (7): 590–97. DOI:10.1119/1.1858479
- Young, Andrew T. (1981). "Rayleigh saçılması". Uygulamalı Optik. 20 (4): 533–5. DOI:10,1364 / AO.20.000533