Почему небо голубое?

ОАУ С(К)О школа-интернат III-IV вида

Исследовательская работа

Почему небо голубое?

Работу выполнил:

Рябов Фёдор Сергеевич,

ученик 2а класса.

Руководитель:

Сафонова Ирина Владимировна

г.Липецк, 2014

Однажды я рассуждал: на уроке окружающего мира в 1 классе я узнал, что воздух без запаха и цвета, он окружает нас повсюду, а небо – это тоже воздух, но почему же оно голубое? Я не смог ответить на свой вопрос.

        Так появилась цель моей исследовательской работы: узнать, почему небо голубое?

        В процессе работы я поставил перед собой задачи:

1. Найти объяснение – почему небо голубое?
2. Ознакомиться с мнениями учёных по этому поводу.

Оказалось, что учёные долгие годы тоже искали ответ на данный вопрос.

Начнем сначала. Солнце излучает ослепительно чистый белый свет. Значит и цвет неба должен быть таким же, но оно все таки голубое. Что же происходит с белым светом в земной атмосфере?

Белый свет - это смесь цветных лучей. С помощью призмы мы можем сделать радугу. Призма раскладывает белый луч на цветные полосы: красную, оранжевую, желтую, зеленую, голубую, синюю и фиолетовую. Соединяясь вместе, эти лучи вновь образуют белый свет. Можно предположить, что солнечный свет сначала раскладывается на цветные составляющие. Потом что-то происходит, и поверхности Земли достигают только голубые лучи.

Далее есть несколько возможных объяснений. Воздух, окружающий Землю,— это смесь газов: азота, кислорода, аргона и других. В атмосфере присутствуют еще водяной пар и кристаллики льда. В воздухе взвешены пыль и другие мелкие частицы. В верхних слоях атмосферы находится слой озона. Может быть причина в этом? Некоторые ученые считали, что молекулы озона и воды поглощают лучи красного цвета и пропускают голубые. Но оказалось, что в атмосфере просто не хватит озона и воды, чтобы окрасить небо в голубой цвет.

В 1869 году англичанин Джон Тиндалл предположил, что пыль и другие частицы рассеивают свет. Синий свет рассеивается в наименьшей степени и проходит слои таких частиц, достигая поверхности Земли. В своей лаборатории он создал модель пыли и осветил ее ярким белым лучом. Пыль окрасилась в  синий цвет. Тиндалл решил, что если бы воздух был абсолютно чист, то ничто бы не рассеивало свет, и мы могли бы любоваться ярким белым небом.

Лорд Рэлей тоже поддерживал эту идею, но недолго. В 1899 году он опубликовал свое объяснение: именно воздух, а не пыль или дым, окрашивает небо в голубой цвет.

Вот его объяснение. Часть солнечных лучей проходит между молекулами газа, не сталкиваясь с ними, и без изменений достигает поверхности Земли. Другая, большая часть, поглощается газовыми молекулами. При поглощении молекулы заряжаются энергией, а затем испускают ее. Появляются фото́ны, которые могут быть любого цвета — от красного до фиолетового. Разлетаются они во всех направлениях: и к Земле, и к Солнцу, и в стороны. Лорд Рэлей предположил, что цвет луча зависит от преобладания в луче фотонов того или иного цвета. Интенсивный голубой свет буквально льется на нас со всех сторон из миллиардов молекул газов атмосферы. К этому свету примешаны фотоны других цветов, поэтому он не имеет чисто синего тона. Небо везде голубое. На севере оно бледное, на юге — синее-синее, у нас, в средней русской полосе — сочное, голубое.

Таким образом, можно сделать вывод: это солнечный луч окрашивает воздух высоко над нашей головой! Солнце посылает на Землю свои лучи, но им приходится пробиваться через толстый слой воздуха, который окутывает Землю. А солнечный луч, как мы теперь с вами знаем, многоцветный, ведь он состоит из красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов. И вот, когда этот многоцветный луч проходит через толстый слой воздуха, частицы воздуха рассеивают, разбрызгивают все цвета солнечного спектра, но больше всего, сильнее всего именно его фиолетовую, синюю и голубую части, и потому небо окрашивается голубым цветом.

Поэтому цвет неба — это голубые брызги разноцветного солнечного луча.