구름의 색을 결정하는 것은 무엇입니까? 하늘은 왜 낮에는 파랗고 밤에는 붉을까요? 하늘이 파란 이유: 물리학

디자인과 인테리어 17.08.2019
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왜 질문에 대한 섹션에서 구름이 하얗다검은 폭풍 구름? 작가가 준 나탈리아 나탈리아가장 좋은 대답은 보통 구름에는 보통 물방울이 거의 없고 물방울이 아니라 아주 작은 입자가 있다는 것입니다. 햇빛은 이러한 입자의 외부에서 반사됩니다. 이러한 반사로 굴절이 발생하지 않고 반사된 빛은 흰색으로 유지됩니다. 에 뇌운(심지어 크고 빽빽한 구름에서도) 물이 훨씬 더 많고 그에 따라 더 많은 빛이 흡수되지만 빛이 지상에서 위쪽으로 반사되는 지점까지 반사될 가능성도 높아집니다. 따라서 아래에서 오는 구름은 어둡게 보입니다... 구름 (구름)에는 물 (증기 또는 얼음 결정 형태) 외에는 아무것도 없으며 실제로 이것이 구름 / 구름의 본질입니다. 상대적으로 낮은 "비행" 높이로 인해 더 검은 구름이 나타날 수도 있으며 태양은 위에서 중앙보다 측면으로 더 많이 비칠 수 있습니다.

답변 Pmuuuuuuuuets mkemeuts[뉴비]
태양 광선이 통과하지 않기 때문에


답변 레오니드[구루]
CLOUD ITSELF의 크기와 마지막으로 중요한 것은 물방울 크기입니다. 자세히 보면 일반 구름조차도 흰색에서 회색으로 전환되면서 다른 색조로 나타납니다. 즉, 1) 흰색은 단순히 구름의 바닥에 도달하는 빛의 양에 따라 회색과 다르며 2) 여기서 핵심 요소는 구름을 통과해야 하는 햇빛의 양입니다. 더 두꺼운 구름 뇌운- 두께는 몇 킬로미터입니다!), 더 많은 빛이 산란/흡수됩니다. 이것은 구름의 아래쪽 경계에 덜 도달한다는 것을 의미합니다. 그래서 아래에서 보면 더 어둡게 보입니다. 위에서 뇌운을 보면(비행기에서 쉽게) 구름이 모두 흰색입니다. 반사가 같은 방식으로 발생하고 광원의 측면에서 볼 때 흡수가 영향을 미치지 않기 때문입니다.


답변 렉서스 함대[구루]
흰구름은 대부분 큰 물방울로 이루어져 있기 때문에 그것을 통과하는 햇빛은 그 구성성분으로 분리되지 않고 하얗게 남아 있고, 뇌운은 밀도가 더 높고 빛을 반사하여 다시 검은 구름으로 보입니다.


답변 4차원[구루]
구름에 있는 물방울의 크기는 충분히 커서 외부 표면에서 빛이 반사됩니다. 이 반사로 빛은 구성 요소 색상으로 분해되지 않고 흰색으로 유지됩니다. 매우 빽빽한 구름은 거의 통과하지 못하기 때문에 검게 보입니다. 햇빛- 구름 속 물방울에 의해 흡수되거나 위쪽으로 반사됩니다.

구름이 어떻게 나타나는지, 왜 일부는 구름이 되고 다른 일부는 백설 공주로 남아 있는지 아십니까? 우리의 놀라운 참신함 "구름. 우리는 관찰하고 연구합니다. "- 그것은 모든 연령대의 진정한 구름과 이유입니다.

왜 구름은 희고 구름은 까맣고, 구름과 신기루는 어떻게 태어나고, 구름을 사랑하는 모임이 있다는 것이 사실입니까? 우리는 말한다.

이것이 클라우드감상회 모토입니다 - 국제기구 Gavin Praetor-Pinney에 의해 2004년 영국에서 설립되었습니다. 94개국에서 온 30,000명의 클라우드 애호가가 모였습니다. 구름 낀 하늘의 아름다움을 타인에게 발견하는 꿈을 꾸는 사람들입니다. 지금 가입하세요!

풀밭에 누워 구름을 바라보기만 하면 됩니다. 아니면 그냥 올려다 보세요. 당신이 원할 때마다.

클라우드는 어떻게 탄생하는가?

뜨거운 공기가 찬 공기와 섞이면 냉각되어 이슬점에 도달할 수 있습니다. 결로가 발생합니다. 공기 중의 입자에 침전된 수증기는 방울이나 얼음 결정으로 변하고 함께 모여 구름을 형성합니다.

대부분의 경우 이것은 뜨거운 공기가 지면에서 상승하고 대기의 위쪽에 있는 찬 공기와 만날 때 발생합니다. 구름과 같은 현상은 지표 근처에서도 관찰될 수 있습니다. 낮에 가열된 지구나 물은 공기보다 천천히 냉각됩니다. 차가운 밤 공기가 따뜻한 공기와 접촉하면 지표면이나 수면 근처에 안개가 형성됩니다.

책의 삽화

예, 안개도 구름 요소로 구성됩니다. 사실, 이것은 지상에 누워 있는 큰 구름입니다.

구름은 왜 하얗고 구름은 검을까

구름이 물방울로 이루어져 있다면 왜 하얗습니까? 흐린 요소는 빛을 반사하기 때문에 수정과 물방울은 태양 광선에 반짝입니다. 그리고 요소의 크기가 작고 개수가 많을수록 구름이 더 희게 됩니다.

회색, 푸르스름한 및 검은색 뇌운은 동일한 방울로 구성됩니다. 강한 흐림과 함께 그들은 서로(심지어 자신에게도) 그림자를 드리울 수 있기 때문에 더 어둡게 보입니다. 더 밀도가 높은 구름도 있습니다. 그들은 큰 결정체와 방울로 구성되어 있으므로 태양 광선이 통과 할 수 없습니다. 지상에서 보면 어둡고 사악해 보입니다.

책의 삽화

그러나 예를 들어 비행기로 그 위로 날아가면 완전히 흰색이 될 것입니다.

신기루는 어떻게 형성됩니까?

따뜻한 공기가 상승하면 구름이 형성됩니다. 이 뜨거운 상승기류를 열이라고 합니다. 새와 글라이더가 날아갑니다.

더운 날 포장도로를 보면 열이 보입니다. 아스팔트 위의 공기가 흔들리고 도로가 웅덩이로 뒤덮인 것 같습니다. 이 현상을 신기루라고 합니다.

더울 때 신기루를 볼 수 있고 냉기밀도가 다른 것. 밀도가 다른 매체의 경계에서 광선이 굴절되고 신기루가 보입니다.

구름은 태양을 덮는 단순한 솜털이 아닙니다. 그들은 별보다 덜 아름답습니다. 이 책을 읽고 나면 스스로 알게 될 것이다.

우리 중 많은 사람들이 어린 시절에 적어도 한 번은 비슷한 질문을 했습니다. 왜 하늘우리 위의 파란색 결국 태양에서 직접 우리에게 도달하는 빛은 사실 흰색이지 파란색이 아닙니다. 그러나 나이가 들어감에 따라 사람들은 확실히 이 문제에 대한 관심을 잃지 않았습니다. 많은 사람들이 그들의 호기심을 진정시키는 데 신경을 쓰지 않고 여전히 하늘의 둥근 천장이 파란색인 이유를 알아낼 것입니다.

하늘이 파란 이유: 물리학

물리학은 과학자들이 오랫동안 이유를 파악하고 모든 것을 철저히 연구한 이 문제의 모든 미묘함을 더 자세히 조사하는 데 도움이 될 것입니다. 그들의 노력의 결실을 맛볼 수 있을 뿐입니다.

따라서 우리 행성을 다른 행성과 구별하는 것부터 시작하겠습니다. 살아있는 유기체가 숨을 쉴 수 있는 공기의 존재입니다. 그 구성은 질소, 산소, 이산화탄소, 수증기, 끊임없이 움직이는 다양한 먼지 입자를 포함하지만 그럼에도 불구하고 절대적으로 투명합니다. 그러나 반면에 햇빛은 무수히 많은 색을 가지고 있어 우리에게 무지개의 색으로 친숙합니다. 7가지 색상은 각각 고유한 파동, 광선을 가지며 길이가 모두 다릅니다.

햇빛이 지구에 도달하려면 거대한 공기층을 뚫고 나와야 합니다. 광선이 산란되기 시작하는 것은 공기를 통해 빛이 통과하는 동안이며, 이 과정은 파란색으로 더욱 정확하게 발생합니다. 이것은 매우 간단하게 설명됩니다. 청색광의 파장은 가장 짧습니다. 이것은 물리학의 관점에서 하늘의 푸르름을 설명하는 방법입니다.

물리학이 우리의 질문에 답했습니다 "하늘이 파란 이유", 그러나 구름은 공기 중에 있지만 흰색 색조가 있기 때문에 어떻습니까? 햇빛의 광선이 두꺼운 공기를 통과할 때와 같은 방식으로 구름을 통해 흩어질 것이라고 가정하는 것이 논리적일 것입니다. 그러나 이 문제는 조금 다른 각도에서 접근해야 합니다.

우선, 구름은 지구 표면에서 증발하여 기체 덩어리로 그룹화된 가장 작은 물 입자입니다. 그러나 이 입자가 아무리 작아도 공기 분자보다 크기가 훨씬 더 큽니다. 이 질문에 대한 답은 분자의 크기에 있습니다.

우리가 배웠듯이, 지구의 대기를 관통하는 태양 광선은 도중에 장애물, 즉 산란을 통해서만 극복할 수 있는 공기와 마주칩니다. 그러나 구름의 경우 분자의 크기가 동일하기 때문에 이 방법이 모두 작동하지는 않습니다. 미세한 물방울과 만나는 빛은 굴절되지 않고 표면에서 반사됩니다.

이것은 허용 햇빛구름 분자를 흰색으로 색칠하는 동안 원래 색상 팔레트, 즉 흰색으로 유지됩니다.

중 하나 구별되는 특징남자는 호기심입니다. 아마도 모든 사람들은 어린 시절 하늘을보고 "하늘이 왜 파란색입니까?"라고 궁금해했습니다. 결과적으로 이러한 겉보기에 단순한 질문에 대한 답은 물리학 분야에 대한 약간의 지식이 필요하므로 모든 부모가 이 현상의 원인을 자녀에게 올바르게 설명할 수 있는 것은 아닙니다.

과학적 관점에서 이 문제를 고려하십시오.

전자기 복사의 파장 범위는 인간이 볼 수 있는 복사를 포함하는 전자기 복사의 거의 전체 스펙트럼을 포함합니다. 아래 이미지는 이 복사의 파장에 대한 태양 복사 강도의 의존성을 보여줍니다.

이 이미지를 분석하면 가시광선이 다른 파장의 복사선에 대해 균일하지 않은 강도로 표현된다는 사실을 알 수 있습니다. 따라서 가시 광선에 대한 상대적으로 작은 기여는 보라색을 만들고 가장 큰 파란색과 녹색을 만듭니다.

하늘은 왜 파랗습니까?

우선, 공기는 ​​무색 기체이며 청색광을 방출해서는 안 된다는 사실에 의해 이 질문에 이르게 됩니다. 그러한 방사선의 원인이 우리의 별이라는 것은 분명합니다.

아시다시피, 백색광은 실제로 가시 스펙트럼의 모든 색상의 복사의 조합입니다. 프리즘을 사용하면 빛을 전체 색상 범위로 명시적으로 분해할 수 있습니다. 유사한 효과가 비가 내린 후 하늘에서 발생하여 무지개를 형성합니다. 햇빛이 닿을 때 지구의 대기, 소멸되기 시작합니다. 방사선은 방향을 바꿉니다. 그러나 공기 구성의 특성은 빛이 들어갈 때 장파 복사보다 짧은 파장의 복사가 더 많이 산란된다는 것입니다. 따라서 이전에 표시된 스펙트럼을 고려하면 빨간색과 주황색 빛은 실제로 궤적을 변경하지 않고 공기를 통과하는 반면 보라색과 파란색 복사는 방향을 눈에 띄게 변경합니다. 이러한 이유로 일종의 "방황하는" 단파광이 공기 중에 나타나며, 이 빛은 이 매질에서 지속적으로 흩어집니다. 설명된 현상의 결과, 가시 스펙트럼(보라색, 파란색, 파란색)의 단파 복사가 하늘의 모든 지점에서 방출되는 것으로 보입니다.

방사선 인식의 잘 알려진 사실은 인간의 눈은 눈에 직접 닿는 경우에만 방사선을 포착하고 볼 수 있다는 것입니다. 그런 다음 하늘을 보면 공기 중에서 가장 잘 산란되기 때문에 파장이 가장 작은 가시 광선의 음영을 볼 가능성이 가장 큽니다.

태양을 볼 때 뚜렷한 붉은 색이 보이지 않는 이유는 무엇입니까? 첫째, 강렬한 방사선은 시각 기관을 손상시킬 수 있기 때문에 사람은 태양을 주의 깊게 검사할 수 없을 것입니다. 둘째, 공기 중 빛의 산란과 같은 현상이 존재함에도 불구하고 태양에서 방출되는 빛의 대부분은 산란되지 않고 지표면에 도달한다. 따라서 가시 광선 스펙트럼의 모든 색상이 결합되어 더 뚜렷한 흰색으로 빛을 형성합니다.

공기에 의해 흩어진 빛으로 돌아가 봅시다. 우리가 이미 결정한 것처럼 그 색은 가장 작은 파장을 가져야합니다. 보라색은 가시광선의 파장이 가장 짧습니다. 다음 온다파란색이고 약간 더 긴 파장은 파란색입니다. 일사량의 불균일한 강도를 고려하면 보라색의 기여는 무시할 만하다는 것이 분명해집니다. 따라서 공기에 의해 산란되는 복사에 대한 가장 큰 기여는 파란색이고 그 다음이 파란색입니다.

석양이 붉게 물드는 이유는?

태양이 수평선 뒤에 숨어 있는 경우, 우리는 같은 붉은 오렌지색의 장파 복사를 관찰할 수 있습니다. 에 이 경우태양으로부터 오는 빛은 관찰자의 눈에 도달하기 전에 지구 대기에서 눈에 띄게 더 먼 거리를 여행해야 합니다. 태양 복사가 대기와 상호 작용하기 시작하는 곳에서 파란색과 파란색이 가장 두드러집니다. 그러나 거리에 따라 단파 복사는 그 강도를 잃습니다. 장파 복사는 이러한 큰 거리를 극복하는 데 탁월한 역할을 합니다. 이것이 해가 질 때 태양이 붉게 보이는 이유입니다.

앞서 언급했듯이 장파복사는 공기 중에서 약하게 산란되지만 여전히 산란이 있습니다. 따라서 수평선에있는 태양은 붉은 오렌지 색조의 복사 만 관찰자에게 도달하는 빛을 방출하며 대기에서 다소 소산 될 시간이있어 앞에서 언급 한 "미끄러운"빛을 형성합니다. 후자는 빨간색과 주황색의 잡색 음영으로 하늘을 그립니다.

구름이 왜 하얗지?

구름에 대해 말하자면, 구름은 복사의 파장에 관계없이 가시광선을 거의 균일하게 산란시키는 미세한 액체 방울로 구성되어 있다는 것을 알고 있습니다. 그런 다음 물방울에서 모든 방향으로 향하는 산란된 빛이 다른 물방울에 다시 산란됩니다. 이 경우 모든 파장의 복사 조합이 유지되고 구름이 흰색으로 "빛나"(반사)됩니다.

날씨가 흐리면 태양 복사는 미미한 양으로 지구 표면에 도달합니다. 의 경우 큰 구름, 또는 그 중 많은 수가 하늘이 어두워지고 회색을 띠기 때문에 햇빛의 일부가 흡수됩니다.

하늘의 아름다움은 작가와 시인이 묘사 한 예술가들에 의해 두 번 이상 묘사되었습니다. 예술에서 아주 멀리 떨어진 사람들조차도이 매혹적인 심연을보고 감탄하며 감동을 표현할 단어 나 충분한 감정을 찾지 못합니다. 영혼과 마음. 높이는 어떤 역할이든 사람을 매료시킵니다. 수정 같은 파란색 표면으로 아름답습니다. 흰색 회색 구름의 끓어오르는 물줄기가 가벼운 패치로 대체되는 것도 덜 매력적입니다. 권운또는 무성한 적운 "양". 그리고 구름 낀 하늘이 그 깊이를 감싸고, 그 덩어리로 귀가 먹먹해지고, 짓누르고 있는 우울한 하늘이 아무리 우울해 보일지라도, 그것은 또한 감정과 경험의 폭풍을 일으켜 특별한 파도에 대한 생각을 던집니다.

아름다움은 보는 이에게 보인다

사람마다 세상을 다르게 인식합니다. 어떤 사람들에게는 우울하고 회색인 반면, 다른 사람들은 반대로 꽃이 만발한 녹색으로 가득 찬 색의 행성을 봅니다. 우리는 또한 머리 위의 하늘을 다르게 평가합니다. 일반적인 색상 인식을 가진 사람을 고려하면 일반적으로 파란색, 회색, 일몰의 분홍빛, 새벽의 연기가 자욱한 회색과 같이 하늘을 볼 수 있습니다.

사실, 이러한 색상은 우리의 눈과 뇌가 우리에게 전달할 수 있는 것입니다. 사람들이 흐린 하늘을 회색으로 인식하는 것이 가장 쉽습니다. 맑은 날씨에는 머리 위로 끝없는 하늘빛이 펼쳐져 있지만, 실제로 대기의 돔은 지구 측면에서 보면 보라색에 가깝습니다.

이 간행물에서는 흐린 날의 하늘이 회색인 이유와 이 색상의 채도를 결정하는 요소, 그리고 하루와 연중 내내 색상이 어떻게 변하고 이러한 과정에 어떤 영향을 미치는지 알아봅니다.

끝없는 바다 위

영토를 넘어 유럽 ​​국가에서 창공 따뜻한 계절년은 일반적으로 포화 상태에 도달합니다.때로는 파란색-파란색이라고 말할 수 있습니다. 그러나 우리 머리 위에서 일어나는 일에 대해 적어도 하루를 부여하고 자연 과정을주의 깊게 관찰하면 해가 뜨는 순간부터 완전히 질 때까지 매우 많이 변하는 색상 그라데이션을 볼 수 있습니다.

여름에는 낮은 습도로 인해 하늘이 너무 맑고 시각적으로 높아 보입니다. 구름이 많지 않아 물이 점차적으로지면에 가까워집니다. 맑은 날씨에서 우리의 시선은 수백 미터 앞도 보지 않고 1-1.5km와 같은 거리를 봅니다. 따라서 우리는 하늘을 높고 밝은 것으로 인식합니다. 대기의 광선 경로에 간섭이 없으면 굴절되지 않고 눈은 그 색을 파란색으로 인식합니다.

하늘색이 변하는 이유

그러한 변화는 과학에 의해 설명되지만 작가만큼 그림처럼 아름답지는 않으며 하늘의 확산 복사라고 합니다. 독자를 위해 간단하고 접근 가능한 언어로 말하면 하늘의 색 형성 과정을 다음과 같이 설명 할 수 있습니다. 태양이 방출하는 빛은 지구 주변의 공극을 통과하여 산란시킵니다. 이 과정은 짧은 파장에서 더 쉽습니다. 우리 행성 위의 천체가 최대로 상승하는 동안 방향 외부에 위치한 지점에서 가장 밝고 가장 포화 된 파란색이 관찰됩니다.

그러나 태양이 지거나 떠오를 때 그 광선은 지구 표면에 접선 방향으로 통과하며, 태양에서 방출되는 빛은 더 긴 경로를 이동해야 합니다. . 결과적으로 사람은 아침과 저녁에 하늘을 분홍색과 붉은 색으로 인식합니다. 이 현상은 우리 위에 흐린 하늘이 있을 때 가장 잘 보입니다. 구름과 구름은 매우 밝아지고 석양의 빛은 그들을 황홀하게 물들입니다.

천둥 강철

그러나 흐린 하늘은 무엇입니까? 왜 이렇게 되는 걸까요? 이 현상은 자연에서 물 순환의 연결 고리 중 하나입니다. 증기의 형태로 상승하는 물 입자는 온도가 낮은 대기층으로 들어갑니다. 높은 고도에서 축적 및 냉각되어 서로 결합하여 방울로 변합니다. 이 입자들이 아직 아주 작고 아름다운 흰색인 순간 적운. 그러나 방울이 클수록 구름에 더 많은 회색이 있습니다.

때때로 이 거대한 "양"이 헤엄치는 하늘을 보면 그 중 한 부분은 회색으로 칠해져 있고 다른 부분은 강철 천둥빛을 띠는 것을 볼 수 있습니다. 이 변형은 구름의 방울이 크기와 모양이 다르기 때문에 빛을 굴절시키는 방식이 다르기 때문에 설명됩니다. 하늘이 완전히 흐리면 쥐 같은 회색 톤으로 완전히 칠해지고 하얀 빛만 우리에게 도달합니다.

광대한 연기가 자욱한 공간

잿빛 흐린 하늘에 틈이 하나도 없는 날이 있다. 이것은 구름과 구름의 농도가 매우 높을 때 발생하며 위의 전체 시각적 공간을 덮습니다. 때때로 그들은 머리에 떨어질 준비가 된 거대한 압박 덩어리로 인식됩니다. 또한, 이러한 현상은 기온은 낮지만 습도는 반대로 습도가 높아 80~90% 수준인 가을과 겨울에 가장 특징적으로 나타난다.

그런 날에는 구름이 지구 표면에 매우 가깝고 불과 100-2m 떨어진 곳에 있습니다. 흐린 하늘에 대한 묘사는 종종 우울하고 우울한 노트를 가지고 있으며, 이것은 비와 추위로 당신에게 떨어질 준비가 된 이 우울한 헐크와 함께 혼자라고 느낄 때 발생하는 감각 때문일 가능성이 큽니다.

그리고 모든 것이 다를 수 있습니다 ...

하늘이 연주하는 음색은 빛의 강도와 행성에 도달하는 파장에 따라 달라지므로 겨울에도 맑은 날그는 푸른빛이 도는 파란색입니다. 그러나 봄이 가까울수록 태양의 위치가 높을수록 파란색이 더 밝아집니다. 특히 안개가 상층 대기에서 사라지고 빛이 왜곡되는 날에는 더 밝아집니다.

과학자들은 다른 행성에서는 하늘이 우리에게 일반적인 파란색과 회색이 아닐 수 있음을 발견했습니다. 예를 들어 화성에서는 대낮에도 분홍색입니다.

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