ÇOCUK BİLİMSEL LABORATUVARI
Gökyüzü neden mavi? Çocuk Bilim Laboratuvarı Rehber / Çocuk Bilim Laboratuvarı Açık güneşli bir günde üzerimizdeki gökyüzü parlak mavi görünüyor. Akşamları gün batımı gökyüzünü kırmızı, pembe ve turuncuya boyar. Gökyüzü neden mavi? Gün batımını kırmızı yapan şey nedir? Bu soruları cevaplamak için ışığın ne olduğunu ve Dünya atmosferinin nelerden oluştuğunu bilmeniz gerekir. Атмосфера Atmosfer, dünyayı çevreleyen gazların ve diğer parçacıkların karışımıdır. Temel olarak atmosfer gaz halindeki nitrojen (%78) ve oksijenden (%21) oluşur. Argon gazı ve su (buhar, damlacıklar ve buz kristalleri formunda) atmosferde en çok bulunan ikinci gazlardır; konsantrasyonları sırasıyla %0,93 ve %0,001'i aşmaz. Dünya atmosferi aynı zamanda okyanuslardan atmosfere giren en küçük toz, is, kül, polen ve tuz parçacıklarının yanı sıra az miktarda başka gazları da içerir. Atmosferin bileşimi yere, hava durumuna vb. bağlı olarak küçük sınırlar içinde değişir. Şiddetli fırtınalar sırasında ve okyanusa yakın yerlerde atmosferdeki su konsantrasyonu artar. Volkanlar atmosfere büyük miktarlarda kül fırlatma kapasitesine sahiptir. Teknolojik kirlilik aynı zamanda atmosferin olağan bileşimine çeşitli gazlar, toz ve is de ekleyebilir. Dünya yüzeyine yakın alçak rakımlarda atmosferik yoğunluk en yüksektir, rakım arttıkça yavaş yavaş azalır. Atmosfer ile uzay arasında kesin bir sınır yoktur. Işık dalgaları Işık, dalgalar tarafından taşınan bir enerji türüdür. Dalgalar, ışığın yanı sıra başka enerji türlerini de taşır; örneğin ses dalgası, havanın titreşimidir. Işık dalgası elektrik ve manyetik alanların salınımıdır, bu aralığa elektromanyetik spektrum denir. Elektromanyetik dalgalar havasız uzayda 299,792 km/s hızla yayılır. Bu dalgaların yayılma hızına ışık hızı denir.
Radyasyonun enerjisi dalga boyuna ve frekansına bağlıdır. Dalga boyu, bir dalganın en yakın iki zirvesi (veya çukuru) arasındaki mesafedir. Dalga frekansı, saniyedeki dalga salınımlarının sayısıdır. Dalga ne kadar uzun olursa frekansı o kadar düşük olur ve taşıdığı enerji de o kadar az olur. Görünür açık renkler Görünür ışık, elektromanyetik spektrumun gözlerimizin görebildiği kısmıdır. Güneş'in veya akkor lambanın yaydığı ışık beyaz gibi görünse de aslında farklı renklerin bir karışımıdır. Görünür ışık spektrumunun farklı renklerini, onu bir prizma kullanarak bileşenlerine ayırarak görebilirsiniz. Bu spektrum, Güneş ışığının su damlacıkları içinde kırılması sonucu dev bir prizma görevi gören gökkuşağı şeklinde gökyüzünde de gözlemlenebilir.
Spektrumun renkleri sürekli olarak birbirine karışarak karışır. Spektrumun bir ucunda kırmızı veya turuncu bulunur. Bu renkler sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve mora dönüşür. Renklerin farklı dalga boyları, farklı frekansları ve farklı enerjileri vardır. Işığın havada yayılması Işık, yolunda hiçbir engel olmadığı sürece uzayda düz bir çizgide ilerler. Bir ışık dalgası atmosfere girdiğinde, toz veya gaz molekülleri yoluna çıkana kadar ışık düz bir çizgide yayılmaya devam eder. Bu durumda ışığa ne olacağı, onun dalga boyuna ve yolundaki parçacıkların boyutuna bağlı olacaktır. Toz parçacıkları ve su damlacıkları görünür ışığın dalga boyundan çok daha büyüktür. Işık bu büyük parçacıklarla çarpıştığında farklı yönlerde yansır. Görünür ışığın farklı renkleri bu parçacıklar tarafından eşit şekilde yansıtılır. Yansıyan ışık beyaz görünür çünkü hâlâ yansıtılmadan önceki renklerin aynısını içerir. Gaz molekülleri görünür ışığın dalga boyundan daha küçüktür. Bir ışık dalgası onlarla çarpışırsa çarpışmanın sonucu farklı olabilir. Işık herhangi bir gaz molekülüyle çarpıştığında bir kısmı emilir. Bir süre sonra molekül çeşitli yönlere ışık yaymaya başlar. Yayılan ışığın rengi emilen ışıkla aynıdır. Ancak farklı dalga boylarındaki renkler farklı şekilde emilir. Tüm renkler emilebilir, ancak yüksek frekanslar (mavi), düşük frekanslardan (kırmızı) çok daha fazla emilir. Bu sürece Rayleigh saçılması adı verilir ve bu saçılma olayını 1870'lerde keşfeden İngiliz fizikçi John Rayleigh'den gelir. Gökyüzü neden mavi? Rayleigh saçılımı nedeniyle gökyüzü mavidir. Işık atmosferde ilerledikçe optik spektrumun uzun dalga boylarının çoğu değişmeden geçer. Kırmızı, turuncu ve sarı renklerin yalnızca küçük bir kısmı havayla etkileşime girer. Bununla birlikte, daha kısa dalga boylarındaki ışığın çoğu gaz molekülleri tarafından emilir. Emilimden sonra mavi renk her yöne yayılır. Gökyüzünün her tarafına dağılmış durumda. Hangi yöne bakarsanız bakın, bu dağınık mavi ışığın bir kısmı gözlemciye ulaşır. Mavi ışık başımızın her yerinde görülebildiğinden gökyüzü mavi görünür.
Ufka doğru bakarsanız gökyüzünün daha soluk bir tonu olacaktır. Bu, ışığın atmosferde gözlemciye daha fazla mesafe kat etmesinden kaynaklanmaktadır. Dağınık ışık yine atmosfer tarafından dağılır ve gözlemcinin gözüne daha az mavi ulaşır. Bu nedenle ufka yakın gökyüzünün rengi daha soluk, hatta tamamen beyaz görünür.
siyah gökyüzü ve beyaz güneş Güneş Dünya'dan sarı görünür. Uzayda ya da Ay'da olsaydık Güneş bize beyaz görünürdü. Uzayda güneş ışığını dağıtan bir atmosfer yoktur. Dünya'da güneş ışığının kısa dalga boylarından bazıları (mavi ve mor) saçılma yoluyla emilir. Spektrumun geri kalanı sarı görünüyor. Ayrıca uzayda gökyüzü mavi yerine koyu veya siyah görünüyor. Bu durum atmosferin bulunmamasından kaynaklanmaktadır, dolayısıyla ışık hiçbir şekilde dağılmamaktadır.
Gün batımı neden kırmızıdır? Güneş battıkça, güneş ışığının gözlemciye ulaşması için atmosferde daha büyük bir mesafe kat etmesi gerekir, dolayısıyla atmosfer tarafından daha fazla güneş ışığı yansıtılır ve saçılır. Gözlemciye daha az doğrudan ışık ulaştığı için Güneş daha az parlak görünür. Güneş'in rengi de turuncudan kırmızıya kadar farklı görünüyor. Bunun nedeni, kısa dalga boylu renklerin, mavilerin ve yeşillerin daha da dağılmış olmasıdır. Geriye yalnızca optik spektrumun gözlemcinin gözüne ulaşan uzun dalga boylu bileşenleri kalır.
Batan güneşin etrafındaki gökyüzü farklı renklere boyanabilir. Gökyüzü çok sayıda küçük toz veya su parçacıkları içerdiğinde gökyüzü en güzel hâline gelir. Bu parçacıklar ışığı her yöne yansıtır. Bu durumda daha kısa ışık dalgaları saçılır. Gözlemci daha uzun dalga boylarındaki ışık ışınlarını görür ve dolayısıyla gökyüzü kırmızı, pembe veya turuncu görünür. Atmosfer hakkında daha fazla bilgi atmosfer nedir? Atmosfer, Dünya'yı çevreleyen ince, çoğunlukla şeffaf bir kabuk biçimindeki gazların ve diğer maddelerin bir karışımıdır. Atmosfer, Dünya'nın yerçekimi tarafından yerinde tutulur. Atmosferin ana bileşenleri azot (%78,09), oksijen (%20,95), argon (%0,93) ve karbondioksittir (%0.03). Atmosfer ayrıca az miktarda su (farklı yerlerde konsantrasyonu %0 ila %4 arasında değişir), katı parçacıklar, neon gazları, helyum, metan, hidrojen, kripton, ozon ve ksenon içerir. Atmosferi inceleyen bilime meteoroloji denir. Nefes almamız için gereken oksijeni sağlayan bir atmosferin varlığı olmasaydı Dünya'da yaşam mümkün olmazdı. Ek olarak, atmosfer başka bir önemli işlevi daha yerine getirir - gezegendeki sıcaklığı eşitler. Atmosfer olmasaydı, gezegenin bazı yerlerinde cızırtılı bir sıcaklık olabilirdi ve diğer yerlerde aşırı soğuk olurdu, sıcaklık aralığı gece -170 ° C ile gündüz + 120 ° C arasında değişebilir. Atmosfer aynı zamanda bizi Güneş'in ve uzayın zararlı radyasyonunu emerek ve dağıtarak korur. Dünya'ya ulaşan toplam güneş enerjisi miktarının yaklaşık %30'u bulutlar ve dünya yüzeyinden yansıtılarak uzaya geri yansıtılır. Atmosfer, Güneş radyasyonunun yaklaşık %19'unu emer ve yalnızca %51'i Dünya yüzeyi tarafından emilir. Biz farkına varmasak da ve hava kolonunun basıncını hissetmesek de havanın ağırlığı vardır. Deniz seviyesinde bu basınç bir atmosfer veya 760 mmHg'dir (1013 milibar veya 101,3 kPa). Yükseklik arttıkça atmosfer basıncı hızla düşer. Basınç her 10 km yükseklikte 16 kat azalır. Bu, deniz seviyesinde 1 atmosfer basınçta, 16 km yükseklikte basıncın 0,1 atm, 32 km yükseklikte ise 0,01 atm olacağı anlamına gelir. Atmosferin en alt katmanlarındaki yoğunluğu 1,2 kg/m3'tür. Her santimetre küp hava yaklaşık 2,7*1019 molekül içerir. Yer seviyesinde her molekül saatte yaklaşık 1600 km hızla hareket ederken diğer moleküllerle saniyede 5 milyar kez çarpışır. Hava yoğunluğu da yükseklikle birlikte hızla düşer. 3 km yükseklikte hava yoğunluğu %30 azalır. Deniz seviyesine yakın yerlerde yaşayan insanlar bu yüksekliğe çıktıklarında geçici nefes alma sorunları yaşarlar. İnsanların sürekli olarak yaşadığı en yüksek rakım 4 km'dir. Atmosferin yapısı Atmosfer farklı katmanlardan oluşur ve bu katmanlara bölünme sıcaklıklarına, moleküler bileşimlerine ve elektriksel özelliklerine göre gerçekleşir. Bu katmanların belirgin sınırları yoktur, mevsimsel olarak değişirler ve ayrıca parametreleri farklı enlemlerde değişir.
Atmosferin moleküler bileşimlerine bağlı olarak katmanlara ayrılması
heterosfer
Atmosferin elektriksel özelliklerine bağlı olarak katmanlara ayrılması nötr atmosfer
iyonosfer
manyetosfer İyonosferin üst kısmı olup yaklaşık 70000 km'ye kadar uzanır, bu yükseklik güneş rüzgârının şiddetine bağlıdır. Manyetosfer, bizi güneş rüzgarının yüksek enerjili yüklü parçacıklarından, onları Dünya'nın manyetik alanında tutarak korur. Atmosferin sıcaklıklarına bağlı olarak katmanlara ayrılması Troposferin üst sınırının yüksekliği mevsimlere ve enleme bağlıdır. Dünya yüzeyinden ekvatorda yaklaşık 16 km yüksekliğe, Kuzey ve Güney Kutuplarında ise 9 km yüksekliğe kadar uzanır. "Tropo" öneki değişim anlamına gelir. Troposferin parametrelerindeki değişiklik, hava koşulları nedeniyle, örneğin atmosferik cephelerin hareketi nedeniyle meydana gelir. Yükseklik arttıkça sıcaklık düşer. Isınan hava yükselir, soğur ve tekrar Dünya'ya iner. Bu sürece konveksiyon denir, hava kütlelerinin hareketi sonucu oluşur. Bu katmandaki rüzgarlar çoğunlukla dikey olarak esmektedir. Bu katman, diğer tüm katmanların toplamından daha fazla molekül içerir. Stratosfer - yaklaşık olarak 11 km yükseklikten 50 km'ye kadar uzanır.
mezosfer - yaklaşık 100 km irtifalara kadar uzanır.
Exosphere - Termosferin yüzlerce kilometre ötesine uzanır ve yavaş yavaş dış uzaya geçer.
Işıkla yapılan deneyler İlk deney - ışığın bir spektruma ayrıştırılması Bu deney için ihtiyacınız olacak:
Bir deney nasıl yapılır:
Ne oluyor: Su ve ayna bir prizma gibi davranarak ışığı renk spektrumuna bölüyor. Bunun nedeni, bir ortamdan (hava) diğerine (su) geçen ışık ışınlarının hızlarını ve yönlerini değiştirmesidir. Bu olaya kırılma denir. Farklı renkler farklı şekilde kırılır, mor ışınlar daha güçlü bir şekilde yavaşlar ve yönlerini daha güçlü bir şekilde değiştirir. Kırmızı ışınlar yavaşlar ve yönlerini daha az değiştirir. Işık bileşen renklerine bölünür ve spektrumu görebiliriz. Bir cam kavanozda gökyüzünü modellemek Deney için gerekli malzemeler:
Bir deney yapmak:
Bu deneyde, havadaki parçacıklar ve moleküllerin güneş ışığını saçtığı gibi, suda asılı duran küçük süt parçacıkları da el fenerinden gelen ışığı dağıtır. Cam yukarıdan aydınlatıldığında mavi rengin her yöne dağılmasından dolayı su mavimsi görünür. Suyun içinden ışığa doğrudan baktığınızda, ışığın saçılması nedeniyle mavi ışınların bir kısmı kaybolduğu için el feneri kırmızı görünür. Renk karıştırma İhtiyacınız olanlar:
Bir deney nasıl yapılır:
Görülen olgunun açıklaması: Diskteki sektörleri boyayan renkler beyaz ışığın renklerinin ana bileşenleridir. Disk yeterince hızlı döndüğünde renkler birbirine karışıyor ve disk beyaz görünüyor. Diğer renk kombinasyonlarını denemeyi deneyin. Yayın: the-mostly.ru İlginç makaleler öneriyoruz bölüm Çocuk Bilim Laboratuvarı: Diğer makalelere bakın bölüm Çocuk Bilim Laboratuvarı. Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar. En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler: Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
Diğer ilginç haberler: ▪ Silikon, ultra düşük şarj seviyelerinde iletkenliği korur ▪ Ses hızında üst sınır belirlendi ▪ Molekül büyüklüğünde güneş pili ▪ 1 TB belleğe sahip akıllı telefon Smartisan R1 Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik
Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri: ▪ Sitenin Mikrodenetleyiciler bölümü. Makale seçimi ▪ makale Göz görür ama diş uyuşmuştur. Popüler ifade ▪ makale Engerek nedir? ayrıntılı cevap ▪ Garcinia makalesi. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale Anten Uzatılmış çubuk. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ Makale Tasarlanmış bir harita ile odaklanın. Odak Sırrı
Bu makaleye yorumunuzu bırakın: Bu sayfanın tüm dilleri Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri www.diagram.com.ua |