ნაწარმოების ტექსტი განთავსებულია გამოსახულების და ფორმულების გარეშე.
ნამუშევრის სრული ვერსია ხელმისაწვდომია ჩანართში "სამუშაო ფაილები" PDF ფორმატში
ქუჩაში თამაშისას ერთხელ ცას მივაქციე ყურადღება, ის არაჩვეულებრივი იყო: უძირო, უსასრულო და ლურჯი, ლურჯი! და მხოლოდ ღრუბლებმა ოდნავ დაფარეს ეს ლურჯი ფერი. მაინტერესებდა რატომ არის ცა ლურჯი? მაშინვე გამახსენდა მელა ალისის სიმღერა ზღაპრიდან პინოქიოს შესახებ "რა ლურჯი ცაა ...!" და გეოგრაფიის გაკვეთილი, სადაც ჩვენ, ვსწავლობდით თემას "ამინდი", აღვწერეთ ცის მდგომარეობა და ასევე ვთქვით, რომ ის ლურჯი იყო. მაშ, რატომ არის ცა ლურჯი? სახლში რომ მივედი დედას ეს კითხვა დავუსვი. მან მითხრა, რომ როდესაც ადამიანები ტირიან, ისინი დახმარებას სთხოვენ ზეცას. ცა მათ ცრემლებს წაართმევს, ტბასავით ცისფერი ხდება. მაგრამ დედაჩემის ამბავმა ჩემი შეკითხვა არ დააკმაყოფილა. გადავწყვიტე ჩემს კლასელებს და მასწავლებლებს მეკითხა, იციან თუ არა რატომ არის ცა ლურჯი? გამოკითხვაში მონაწილეობა მიიღო 24 მოსწავლემ და 17 მასწავლებელმა. კითხვარების დამუშავების შემდეგ მიღებული იქნა შემდეგი შედეგები:
სკოლაში, გეოგრაფიის გაკვეთილზე, მასწავლებელს დავუსვი ეს კითხვა. მან მიპასუხა, რომ ცის ფერი ადვილად აიხსნება ფიზიკის თვალსაზრისით. ამ ფენომენს დისპერსია ეწოდება. ვიკიპედიიდან გავიგე, რომ დისპერსია არის სინათლის სპექტრად დაშლის პროცესი. გეოგრაფიის მასწავლებელმა ლარისა ბორისოვნამ შემომთავაზა ამ ფენომენს ემპირიულად დავაკვირდე. და წავედით ფიზიკის ოთახში. ვასილი ალექსანდროვიჩი, ფიზიკის მასწავლებელი, სიამოვნებით დაგვთანხმდა ამაში დაგვეხმაროს. სპეციალური აღჭურვილობის დახმარებით მოვახერხე დამენახა, როგორ ხდება ბუნებაში დისპერსიის პროცესი.
იმისთვის, რომ ვიპოვოთ პასუხი კითხვაზე, რატომ არის ცა ლურჯი, გადავწყვიტეთ ჩაგვეტარებინა კვლევა. ასე გაჩნდა პროექტის იდეა. ჩემს ხელმძღვანელთან ერთად განვსაზღვრეთ კვლევის თემა, მიზანი და ამოცანები, წამოვაყენეთ ჰიპოთეზა, დავადგინეთ კვლევის მეთოდები და ჩვენი იდეის განხორციელების მექანიზმები.
ჰიპოთეზა: მზე აგზავნის სინათლეს დედამიწას და ყველაზე ხშირად, როცა ვუყურებთ, ის კაშკაშა თეთრი გვეჩვენება. ეს ნიშნავს რომ ცა თეთრი უნდა იყოს? მაგრამ ცა სინამდვილეში ლურჯია. კვლევის მსვლელობისას ჩვენ ვიპოვით ამ წინააღმდეგობების ახსნას.
სამიზნე: იპოვე პასუხი კითხვაზე, რატომ არის ცა ლურჯი და გაარკვიე რა განსაზღვრავს მის ფერს.
Დავალებები: 1. გაეცანით თეორიულ მასალას თემაზე
2. ექსპერიმენტულად შეისწავლეთ სინათლის დისპერსიის ფენომენი
3. დააკვირდით ცის ფერს დღის სხვადასხვა დროს და სხვადასხვა ამინდში
კვლევის ობიექტი: ცა
რამ:სინათლე და ცის ფერი
Კვლევის მეთოდები:ანალიზი, ექსპერიმენტი, დაკვირვება
მუშაობის ეტაპები:
1. თეორიული
2. პრაქტიკული
3. საბოლოო: დასკვნები საკვლევ თემაზე
სამუშაოს პრაქტიკული მნიშვნელობა: კვლევის მასალების გამოყენება შესაძლებელია გეოგრაფიისა და ფიზიკის გაკვეთილებზე, როგორც სასწავლო მოდული.
2. ძირითადი ნაწილი.
2.1. პრობლემის თეორიული ასპექტები. ცისფერი ცის ფენომენი ფიზიკის თვალსაზრისით
რატომ არის ცა ლურჯი - ძალიან რთულია ასეთ მარტივ კითხვაზე პასუხის პოვნა. პირველი, მოდით განვსაზღვროთ კონცეფცია. ცა არის სივრცე დედამიწის ზემოთ ან ნებისმიერი სხვა ასტრონომიული ობიექტის ზედაპირი. ზოგადად, ცას ჩვეულებრივ უწოდებენ პანორამას, რომელიც იხსნება დედამიწის ზედაპირიდან (ან სხვა ასტრონომიული ობიექტის) დათვალიერებისას კოსმოსის მიმართულებით.
ბევრმა მეცნიერმა პასუხის საძებნელად ჭკუა აიღო. ლეონარდო და ვინჩი, რომელიც ბუხარში ცეცხლს უყურებდა, წერდა: „სინათლე სიბნელეზე ცისფერი ხდება“. მაგრამ დღეს ცნობილია, რომ თეთრისა და შავის შერწყმა ნაცრისფერს იძლევა.
ბრინჯი. 1. ლეონარდო და ვინჩის ჰიპოთეზა
ისააკ ნიუტონმა თითქმის ახსნა ცის ფერი, თუმცა ამისათვის მას უნდა ეღიარებინა, რომ ატმოსფეროში შემავალ წყლის წვეთებს საპნის ბუშტების მსგავსი თხელი კედლები აქვს. მაგრამ აღმოჩნდა, რომ ეს წვეთები სფეროებია, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ არ აქვთ კედლის სისქე. ასე რომ, ნიუტონის ბუშტი აფეთქდა!
ბრინჯი. 2. ნიუტონის ჰიპოთეზა
პრობლემის საუკეთესო გადაწყვეტა დაახლოებით 100 წლის წინ შემოგვთავაზა ინგლისელმა ფიზიკოსმა ლორდ ჯონ რეილიმ. მაგრამ დავიწყოთ თავიდან. მზე ასხივებს კაშკაშა თეთრ შუქს, რაც ნიშნავს, რომ ცის ფერი უნდა იყოს იგივე, მაგრამ ის მაინც ლურჯია. რა ემართება თეთრ შუქს ატმოსფეროში? ის, ატმოსფეროში გავლისას, როგორც პრიზმაში, იშლება შვიდ ფერად. თქვენ ალბათ იცით ეს სტრიქონები: ყველა მონადირეს უნდა იცოდეს სად ზის ხოხობი. ამ წინადადებებს ღრმა მნიშვნელობა აქვს. ისინი წარმოადგენენ ძირითად ფერებს ხილული სინათლის სპექტრში.
ბრინჯი. 3. თეთრი სინათლის სპექტრი.
ამ სპექტრის საუკეთესო ბუნებრივი ჩვენება, რა თქმა უნდა, ცისარტყელაა.
ბრინჯი. 4 ხილული სინათლის სპექტრი
ხილული სინათლე არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომლის ტალღებს აქვთ სხვადასხვა ტალღის სიგრძე. ასევე არის უხილავი სინათლე, რომელსაც ჩვენი თვალები არ აღიქვამს. ეს არის ულტრაიისფერი და ინფრაწითელი. ჩვენ ვერ ვხედავთ მას, რადგან მისი სიგრძე ან ძალიან გრძელია ან ძალიან მოკლე. სინათლის დანახვა ნიშნავს მისი ფერის აღქმას, მაგრამ რა ფერს დავინახავთ, დამოკიდებულია ტალღის სიგრძეზე. ყველაზე გრძელი ხილული ტალღის სიგრძე წითელია, ხოლო უმოკლესი ტალღის სიგრძე იისფერია.
სინათლის გაფანტვის, ანუ გარემოში გავრცელების უნარი ასევე დამოკიდებულია ტალღის სიგრძეზე. წითელი სინათლის ტალღები ყველაზე ცუდად ფანტავს, მაგრამ ლურჯ და იისფერ ფერებს აქვთ გაფანტვის მაღალი უნარი.
ბრინჯი. 5. სინათლის გაფანტვის უნარი
და ბოლოს, ჩვენ მიუახლოვდით პასუხის გაცემას ჩვენს კითხვაზე, რატომ არის ცა ლურჯი? როგორც ზემოთ აღინიშნა, თეთრი არის ყველა შესაძლო ფერის ნაზავი. გაზის მოლეკულასთან შეჯახებისას თეთრი სინათლის შვიდი ფერის კომპონენტიდან თითოეული იფანტება. ამ შემთხვევაში, უფრო გრძელი ტალღის სიგრძის სინათლე უფრო ცუდად იფანტება, ვიდრე მოკლე ტალღის სიგრძის სინათლე. ამის გამო ჰაერში 8-ჯერ მეტი ცისფერი სპექტრი რჩება, ვიდრე წითელი. მიუხედავად იმისა, რომ მეწამულს აქვს ყველაზე მოკლე ტალღის სიგრძე, ცა მაინც ცისფერი ჩანს მეწამული და მწვანე ტალღების შერევის გამო. გარდა ამისა, ჩვენი თვალები უფრო კარგად აღიქვამენ ლურჯს, ვიდრე მეწამულს, ორივეს ერთნაირი სიკაშკაშით. სწორედ ეს ფაქტები განსაზღვრავს ცის ფერთა სქემას: ატმოსფერო ფაქტიურად ივსება ლურჯი-ლურჯი სხივებით.
თუმცა, ცა ყოველთვის არ არის ლურჯი. დღისით ჩვენ ვხედავთ ცას ლურჯი, ლურჯი, ნაცრისფერი, საღამოს - წითელი (დანართი 1).რატომ არის მზის ჩასვლა წითელი? მზის ჩასვლისას მზე უახლოვდება ჰორიზონტს და მზის სხივი მიმართულია დედამიწის ზედაპირზე არა ვერტიკალურად, როგორც დღისით, არამედ კუთხით. ამიტომ, გზა, რომელსაც ის ატმოსფეროში გადის, გაცილებით გრძელია, ვიდრე ის, რაც გადის დღის განმავლობაში, როდესაც მზე მაღლა დგას. ამის გამო ლურჯი-ლურჯი სპექტრი შეიწოვება ატმოსფეროში დედამიწამდე მისვლამდე და წითელი სპექტრის უფრო გრძელი სინათლის ტალღები აღწევს დედამიწის ზედაპირს და აფერადებს ცას წითელ და ყვითელ ტონებში. ცის ფერის ცვლილება აშკარად უკავშირდება დედამიწის ბრუნვას მისი ღერძის გარშემო, რაც ნიშნავს დედამიწაზე სინათლის დაცემის კუთხეს.
2.2. პრაქტიკული ასპექტები. პრობლემის გადაჭრის ექსპერიმენტული გზა
ფიზიკის კლასში გავეცანი სპექტროგრაფის მოწყობილობას. ფიზიკის მასწავლებელმა ვასილი ალექსანდროვიჩმა მითხრა ამ მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი, რის შემდეგაც მე დამოუკიდებლად ჩავატარე ექსპერიმენტი სახელწოდებით დისპერსია. თეთრი სინათლის სხივი, რომელიც გადის პრიზმაში, გარდაიქმნება და ჩვენ ვხედავთ ცისარტყელას ეკრანზე (დანართი 2).ეს გამოცდილება დამეხმარა იმის გაგებაში, თუ როგორ ჩნდება ცაზე ბუნების ეს საოცარი ქმნილება. სპექტროგრაფის დახმარებით დღეს მეცნიერებს შეუძლიათ მიიღონ ინფორმაცია სხვადასხვა ნივთიერების შემადგენლობისა და თვისებების შესახებ.
ფოტო 1. დისპერსიული გამოცდილების ჩვენება ქ
ფიზიკის კლასი
მეც მინდოდა სახლში ცისარტყელა მიმეღო. ჩემმა გეოგრაფიის მასწავლებელმა, ლარისა ბორისოვნამ მითხრა, როგორ გამეკეთებინა ეს. შუშის კონტეინერი წყლით, სარკე, ფანარი და თეთრი ფურცელი სპექტროგრაფის ანალოგი გახდა. სარკეს ჩავდებთ წყალში კონტეინერში, კონტეინერის უკან ვდებთ თეთრ ფურცელს. ფანრის შუქს მივმართავთ სარკეზე ისე, რომ არეკლილი სინათლე დაეცემა ქაღალდზე. ფურცელზე ისევ ცისარტყელა გამოჩნდა! (დანართი 3).ექსპერიმენტი საუკეთესოდ ტარდება ჩაბნელებულ ოთახში.
ზემოთ უკვე ვთქვით, რომ თეთრი სინათლე, ფაქტობრივად, უკვე შეიცავს ცისარტყელის ყველა ფერს. დარწმუნდით ამაში და, რომ შეაგროვოთ ყველა ფერი თეთრზე, შეგიძლიათ გააკეთოთ ცისარტყელა ზედა (დანართი 4).თუ ძლიერად დაატრიალებთ, ფერები გაერთიანდება და დისკი თეთრი გახდება.
ცისარტყელის წარმოქმნის მეცნიერული ახსნის მიუხედავად, ეს ფენომენი რჩება ატმოსფეროში ერთ-ერთ იდუმალ ოპტიკურ სანახაობად. უყურეთ და ისიამოვნეთ!
3. დასკვნა
მშობლების მიერ ასე ხშირად დასმული ბავშვების კითხვაზე პასუხის ძიებაში "რატომ არის ცა ლურჯი?" ჩემთვის ბევრი საინტერესო და სასწავლო რამ ვისწავლე. ჩვენს დღევანდელ ჰიპოთეზაში არსებულ წინააღმდეგობებს მეცნიერული ახსნა აქვს:
მთელი საიდუმლო ცის ფერშია ჩვენს ატმოსფეროში - პლანეტა დედამიწის საჰაერო გარსში.
მზის თეთრი სხივი, რომელიც გადის ატმოსფეროში, იშლება შვიდი ფერის სხივებად.
წითელი და ნარინჯისფერი სხივები ყველაზე გრძელია, ლურჯი კი ყველაზე მოკლე.
ცისფერი სხივები დედამიწას სხვებზე ნაკლებად აღწევს და ამ სხივების წყალობით ცა ლურჯად იჭრება.
ცა ყოველთვის არ არის ლურჯი და ეს გამოწვეულია დედამიწის ღერძული მოძრაობის გამო.
ემპირიულად, ჩვენ შევძელით ვიზუალიზაცია და გაგება, თუ როგორ ხდება დისპერსიულობა ბუნებაში. სკოლაში კლასში ჩემს კლასელებს ვუთხარი, რატომ არის ცა ლურჯი. ასევე საინტერესო იყო იმის ცოდნა, თუ სად შეიძლება შეინიშნოს დისპერსიის ფენომენი ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში. მე ვიპოვე რამდენიმე პრაქტიკული გამოყენება ამ უნიკალური ფენომენისთვის. (დანართი 5).სამომავლოდ მსურს ცის შემდგომი შესწავლა. კიდევ რამდენად არის ის სავსე საიდუმლოებით? რა ფენომენები გვხვდება ჯერ კიდევ ატმოსფეროში და როგორია მათი ბუნება? როგორ მოქმედებენ ისინი ადამიანებზე და დედამიწაზე არსებულ ყველა ცოცხალ არსებაზე? ალბათ ეს იქნება ჩემი მომავალი კვლევის თემა.
ბიბლიოგრაფია
1. ვიკიპედია - თავისუფალი ენციკლოპედია
2. ლ.ა. მალიკოვი. ელექტრონული სახელმძღვანელო ფიზიკაზე "გეომეტრიული ოპტიკა"
3. პერიშკინი ა.ვ. ფიზიკა. მე-9 კლასი სახელმძღვანელო. M.: Bustard, 2014, გვ.202-209
4.http;/www. voprosy-kak-ipochemu.ru
5. პირადი ფოტო არქივი "ცა გოლიშმანოვოზე"
დანართი 1.
"ცა გოლიშმანოვოზე"(პერსონალური ფოტო არქივი)
დანართი 2
სინათლის დისპერსია სპექტროგრაფის გამოყენებით
დანართი 3
სინათლის გაფანტვა სახლში
"ცისარტყელა"
დანართი 4
ცისარტყელას ზედა
ზემოდან მოსვენებულ მდგომარეობაში ბრუნვის დროს
დანართი 5
დისპერსია ადამიანის ცხოვრებაში
Diamond Lights თვითმფრინავში
მანქანის ფარები
ამრეკლავი ნიშნები
რატომ არის ცა ლურჯი? ეს კითხვა ხალხს უძველესი დროიდან აინტერესებდა. ბევრმა მეცნიერმა გამოთქვა სხვადასხვა ვარაუდი ამის შესახებ. ლეონარდო და ვინჩის სჯეროდა, რომ სინათლე, სიბნელეზე გადატანის შემდეგ, იძენს ლურჯ ფერს, მაგრამ თუ შავსა და თეთრს აურიებთ, მაშინ რაც არ უნდა ვეცადოთ, ლურჯი ელფერის მიღება არ გამოდგება.
მე-18 საუკუნეში ითვლებოდა, რომ ცის ფერზე გავლენას ახდენს ჰაერის შემადგენლობა. მაგრამ ცა არის იგივე ჰაერი, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ და დედამიწაზე გამჭვირვალეა. მაღლა, ჰაერი ლურჯი ან ლურჯია, მოღრუბლულ ამინდში კი ნაცრისფერი.
ცის ლურჯის ახსნა 100 წლის წინ იპოვა ინგლისელმა ფიზიკოსმა ლორდ ჯონ რეილიმ.
ასე რომ, ცა არის მიწიერი ატმოსფერო, რომელსაც ფერი არ აქვს, თავისთავად არ ანათებს. ვინაიდან ჩვენ ვცხოვრობთ მზის სისტემაში, მთავარი შუქი, რომელიც ხელმისაწვდომია ჩვენს თვალში, არის მზე. მაგრამ მზე ასხივებს კაშკაშა თეთრ გამჭვირვალე შუქს.
თეთრი შუქი ფერადი სხივების ნაზავია, მას შეუძლია ცისარტყელის ყველა ფერად დაშლა. თეთრი შუქი იყოფა სპექტრად, მაგრამ ჩვენ ვხედავთ მხოლოდ ცისფერ ან ლურჯ ფერებს. რატომ?
1869 წელს ინგლისელმა ჯონ ტინდალმა წამოაყენა თავისი თეორია. ჰაერი არის სხვადასხვა გაზების ნაზავი: ჟანგბადი, აზოტი, არგონი და სხვა. წყლის წვეთები, ორთქლის ნაწილაკები, ყინულის კრისტალები და მტვერი მუდმივად ცურავს ატმოსფეროში. ჯონ ტინდალმა შესთავაზა, რომ ყველა ეს ნაწილაკი აფანტავს სინათლეს, არღვევს მას. ლურჯი ფერი კი ყველაზე ნაკლებად იფანტება და უფრო დიდი მოცულობით აღწევს დედამიწის ზედაპირს.
ლორდ რეილიმ 1899 წელს დაამტკიცა, რომ მტვრის ან კვამლის ნაწილაკები არ მოქმედებს ცის ფერზე, კერძოდ, ჰაერი არის სილურჯის წყარო. სინათლე არის ელექტრომაგნიტური ტალღა. თითოეულ ტალღას აქვს თავისი სიგრძე და სიხშირე. ცისფერი სინათლის ტალღას უფრო მაღალი სიხშირე აქვს, ვიდრე სხვა ფერის ტალღებს და, შესაბამისად, მას აქვს უნარი უკეთესად შეაღწიოს სხვადასხვა დაბრკოლებებს. და ლურჯი ტალღის სიგრძე ყველაზე მოკლეა, ამის გამო ლურჯი შუქი სხვებზე მეტად იფანტება. მრავალფერადი მზის სხივი, რომელიც გადის ატმოსფეროს სხვადასხვა ფენებში, ფანტავს ფერებს, მაგრამ რადგან ცისფერ და ლურჯ ტალღებს აქვს ყველაზე მაღალი სიხშირე, ისინი აღწევს დედამიწის ზედაპირს.
და რაც შეეხება "ალისფერი" მზის ჩასვლასა და ამოსვლას?
წითელი არის უწყვეტი სპექტრის ერთ ბოლოში, ხოლო ლურჯი და იისფერი - მეორეზე. წითელი შუქი ყველაზე ნაკლებად ირღვევა, ე.ი. მისი სხივები სხვა ფერებთან შედარებით უფრო პირდაპირია. როდესაც მზე გარკვეულ პოზიციებზეა, მზის სხივებს, რომლებიც ეცემა ატმოსფეროზე, აქვთ დაცემის განსაკუთრებული კუთხე: ლურჯი სხივები ძლიერად ირღვევა და მიმართულია სხვა უბნისკენ, ჩვენთვის ხილული ზედაპირის გვერდით. წითელი სხივები კი შეუფერხებლად აღწევს ჩვენამდე, ხანდახან ყვითელი და ნარინჯისფერი ფერები ერთნაირად აღწევს ატმოსფეროში.
მზის განსაკუთრებულ პოზიციას ასევე შეუძლია ახსნას "მწვანე სხივის" ფენომენი: წითელი შუქი შეიძლება გაიაროს ჩვენს "ზემოდან" და ლურჯი შუქი "ქვემოთ", მწვანე სინათლის ტალღები "გაჟონავს" ატმოსფეროში და ჩვენ ვხედავთ კაშკაშა მწვანეს. ცის ზოლი.
blog.site, მასალის სრული ან ნაწილობრივი კოპირებით, საჭიროა წყაროს ბმული.
შესწავლა და ახსნა
მოსწონს გაზიარება ანგარიში 532 ნახვა
შესწავლა და ახსნა. ცის ფერები. საპროექტო სამუშაოები ქსენია რუბანოვამ შეასრულა. ფიზიკის მასწავლებელი ი.ა. ბოიარი.
პრეზენტაციის ჩამოტვირთვა
შესწავლა და ახსნა
ᲓᲐᲡᲐᲡᲠᲣᲚᲘ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
არ არის დაკავშირებული პრეზენტაციები.
პრეზენტაციის ტრანსკრიპტი
Colors of the sky დიზაინის სამუშაო შეასრულა ქსენია რუბანოვამ. ფიზიკის მასწავლებელი ი.ა. ბოიარინა
ნაწილობრივ ლურჯი, მაგრამ მოთეთრო ჰორიზონტთან ახლოს? რატომ არის ჩასული მზე ჩვეულებრივ წითელი, ხოლო მის ზემოთ ცა სხვადასხვა ფერებშია შეღებილი? ამ კითხვებზე პასუხის გასაცემად, თქვენ უნდა იცოდეთ როგორ ურთიერთქმედებს სინათლე ატმოსფერული აირების მოლეკულებთან და ჰაერში შეჩერებულ ნაწილაკებთან. ზოგიერთ ამ კითხვას ჯერ არ მიუღია საბოლოო პასუხი.
ისინი ითვლებოდნენ ამინდის მაუწყებლებად. ასეთი ნიშნები საკმაოდ ბევრია და ერთ დროს ითვლებოდა კიდეც, რომ მათი შესწავლა იყო ატმოსფერული ოპტიკის მთავარი ამოცანა (ატმოსფერული ფიზიკის განყოფილება, რომელშიც ოპტიკური ფენომენები, რომლებიც ხდება ატმოსფეროში სინათლის გავლისას, მოიცავს ატმოსფეროს ფერს. ცა).
რუსი გეოფიზიკოსი პ.ი. ბრაუნოვი (მე-20 საუკუნე). დეტალურმა კვლევებმა აჩვენა, რომ არსებობს კავშირი ატმოსფეროში არსებულ ოპტიკურ და ფიზიკურ მოვლენებს შორის. ცხადი გახდა, რომ ოპტიკურ მოვლენებსა და ამინდს შორის კავშირის პოვნა შეიძლებოდა ოპტიკური ფენომენების ბუნების შესწავლით და ამავდროულად ამინდის ცვლილებების გამომწვევი ფიზიკური ფენომენების მექანიზმში შეღწევით. პეტრ ივანოვიჩ ბრაუნოვი.
ცის ფერი ეხება მე-16 საუკუნეს, ლეონარდო და ვინჩიმ ცის სილურჯე ახსნა იმით, რომ თეთრი ჰაერი მსოფლიო სივრცის ბნელ ფონზე ცისფერი ჩანს.
ჰაერის ნაწილაკებს აქვთ მოლურჯო ელფერი და მთლიან მასაში ქმნიან მკვეთრ ლურჯ ფერს. ”მე-18 საუკუნის დასაწყისში ნიუტონმა ცის ფერი ახსნა მზის შუქის არეკვით წყლის უმცირესი წვეთებიდან, რომლებიც ყოველთვის შეჩერებულია ჰაერში. ლ ეილერ ისააკ ნიუტონი
ცის ლურჯი ფერი მისცა ინგლისელმა ფიზიკოსმა რეილიმ (1871.1881).
მზის სპექტრის ფორმირებისას ისინი ჰაერის მოლეკულებით პროპორციულად იფანტებიან. ცისფერი სხივები 16-ჯერ მეტს ფანტავს ვიდრე წითელი სხივები. მაშასადამე, ცის ფერი (გაფანტული მზის შუქი) ლურჯია, ხოლო მზის ფერი (მზის პირდაპირი შუქი), როდესაც ის ჰორიზონტზე დაბლაა და მისი სხივები ატმოსფეროში დიდ გზას გადის, წითელია. ამ შემთხვევაში გაფანტული შუქი უნდა იყოს ძლიერ პოლარიზებული, ხოლო მზის მიმართულებიდან 90 გრადუსიანი კუთხით პოლარიზაცია სრული უნდა იყოს.
მაგრამ რამდენი განსხვავებული ფერია, რაც ჩვენს გარშემო არსებულ ნივთებს ფერად აქცევს? და მეცნიერულ ცოდნას უკვე შეუძლია უამრავ მსგავს კითხვაზე პასუხის გაცემა. მაგალითად, ახსენი ცის ფერი.
დასაწყისისთვის, საჭირო იქნება აღვნიშნოთ დიდი ისააკ ნიუტონი, რომელიც აკვირდებოდა თეთრი მზის დაშლას, როდესაც ის მინის პრიზმაში გადიოდა. რასაც მან ნახა ახლა ფენომენი ჰქვია დისპერსიასდა თავად ფერადი სურათი - დიაპაზონი. მიღებული ფერები ზუსტად ემთხვეოდა ცისარტყელის ფერებს. ანუ ნიუტონმა ლაბორატორიაში დააკვირდა ცისარტყელას! მე-18 საუკუნის ბოლოს მისი ექსპერიმენტების წყალობით დადგინდა, რომ თეთრი სინათლე სხვადასხვა ფერის ნაზავია. უფრო მეტიც, იმავე ნიუტონმა დაამტკიცა, რომ თუ სპექტრში დაშლილი სინათლე კვლავ შერეულია, მაშინ მიიღება თეთრი სინათლე. მე-19 საუკუნეში აჩვენეს, რომ სინათლე არის ელექტრომაგნიტური ტალღები, რომლებიც ვრცელდება უზარმაზარი სიჩქარით 300000 კმ/წმ. და უკვე გასული საუკუნის დასაწყისში, ამ ცოდნას დაემატა სინათლის კვანტის იდეა - ფოტონი. ამრიგად, სინათლეს აქვს ორმაგი ბუნება - როგორც ტალღები, ასევე ნაწილაკები. ეს გაერთიანება გახდა მრავალი ფენომენის ახსნა, კერძოდ, გახურებული სხეულების თერმული გამოსხივების სპექტრი. ისეთი როგორიც ჩვენია.
ამ შესავლის შემდეგ დროა გადავიდეთ ჩვენს თემაზე. ცის ცისფერი ფერი... ვის ცხოვრებაში რამდენჯერმე მაინც არ აღფრთოვანებულა! მაგრამ ასე ადვილია იმის თქმა, რომ ატმოსფეროში სინათლის გაფანტვის ბრალია? რატომ არ არის ცის ფერი სავსე მთვარის შუქზე? და რატომ არ არის ლურჯი ფერი ცის ყველა კუთხეში ერთნაირი? რა ემართება ცის ფერს მზის ამოსვლისა და მზის ჩასვლისას? ყოველივე ამის შემდეგ, ეს შეიძლება იყოს ყვითელი, ვარდისფერი და თუნდაც მწვანე. თუმცა, ეს არის გაფანტვის მახასიათებლები. ამიტომ, ჩვენ მას უფრო დეტალურად განვიხილავთ.
ცის ფერისა და მისი მახასიათებლების ახსნა ეკუთვნის ინგლისელ ფიზიკოსს ჯონ უილიამ რეილის, რომელიც სწავლობდა სინათლის გაფანტვას. სწორედ მან აღნიშნა, რომ ცის ფერი განისაზღვრება სინათლის სიხშირეზე გაფანტვის დამოკიდებულებით. მზის გამოსხივება, რომელიც ეცემა, ურთიერთქმედებს ჰაერის შემადგენელი აირების მოლეკულებთან. და ვინაიდან სინათლის კვანტის ენერგია - ფოტონი იზრდება სინათლის ტალღის სიგრძის შემცირებით, ყველაზე მძლავრი ეფექტი გაზის მოლეკულებზე, უფრო ზუსტად, ამ მოლეკულების ელექტრონებზე, ახორციელებს ცისფერი და იისფერი ნაწილების ფოტონები. სინათლის სპექტრი. იძულებით რხევებში მოხვედრისას ელექტრონები გამოსხივების ფოტონის სახით აბრუნებენ სინათლის ტალღიდან აღებულ ენერგიას. მხოლოდ ეს მეორადი ფოტონები უკვე ემიტირებულია ყველა მიმართულებით და არა მხოლოდ თავდაპირველი შუქის მიმართულებით. ეს იქნება სინათლის გაფანტვის პროცესი. გარდა ამისა, აუცილებელია გავითვალისწინოთ როგორც ჰაერის მუდმივი მოძრაობა, ასევე მისი სიმკვრივის მერყეობა. წინააღმდეგ შემთხვევაში შავ ცას დავინახავდით.
ახლა კი დავუბრუნდეთ სხეულების თერმულ გამოსხივებას. ენერგია მის სპექტრში არათანაბრად არის განაწილებული და აღწერილია გერმანელი ფიზიკოსის ვილჰელმ ვიენის მიერ დადგენილი კანონების საფუძველზე. ჩვენი მზის სპექტრი ისეთივე არათანაბარი იქნება ფოტონების ენერგიების მიღმა. ანუ მისი იისფერი ნაწილიდან გაცილებით ნაკლები ფოტონები იქნება, ვიდრე მისი ლურჯიდან და მით უმეტეს ცისფერი. თუ მხედველობის ფიზიოლოგიასაც გავითვალისწინებთ, კერძოდ, ჩვენი თვალის მაქსიმალურ მგრძნობელობას ლურჯ-მწვანე ფერის მიმართ, მაშინ მივიღებთ ცისფერ ან ცისფერ ცას.
გასათვალისწინებელია, რომ რაც უფრო გრძელია მზის სხივის გზა ატმოსფეროში, მით ნაკლები რჩება მასში ლურჯი და ცისფერი სპექტრული უბნების არაურთიერთმოქცეული ფოტონები. აქედან გამომდინარე, ცის ფერი არათანაბარია, ხოლო დილის ან საღამოს ფერები ყვითელ-წითელია ატმოსფეროში სინათლის გრძელი გზის გამო. გარდა ამისა, მტვერი, კვამლი და ჰაერში შემავალი სხვა ნაწილაკები ასევე დიდ გავლენას ახდენს ატმოსფეროში სინათლის გაფანტვაზე. ამ თემაზე შეიძლება გავიხსენოთ ცნობილი ლონდონის ნახატები. ან მოგონებები 1883 წლის კატასტროფის შესახებ, რომელიც მოხდა კრაკატოას ვულკანის ამოფრქვევის დროს. ამოფრქვევის ფერფლმა, რომელიც ატმოსფეროში ჩავარდა, გამოიწვია მზის მოლურჯო ფერი წყნარი ოკეანის რეგიონის ბევრ ქვეყანაში, ისევე როგორც წითელი გარიჟრაჟები, რომლებიც დაფიქსირდა მთელ დედამიწაზე. მაგრამ ეს ეფექტები უკვე აიხსნება სხვა თეორიით - სინათლის ტალღის სიგრძის ნაწილაკებით გაფანტვის თეორიით. ეს თეორია მსოფლიოს გერმანელმა ფიზიკოსმა გუსტავ მიემ შესთავაზა. მისი მთავარი იდეა ისაა, რომ ასეთი ნაწილაკები შედარებით დიდი ზომის გამო წითელ შუქს უფრო ძლიერად ფანტავს და არა ლურჯს ან იისფერს.
ამრიგად, ცის ფერი არა მხოლოდ პოეტებისა და მხატვრებისთვის შთაგონების წყაროა, არამედ იმ დახვეწილი ფიზიკური კანონების შედეგია, რომლის გამოვლენაც ადამიანმა გენიოსმა მოახერხა.
მზის შუქი თეთრია, ანუ ის მოიცავს სპექტრის ყველა ფერს. როგორც ჩანს, ცა ასევე უნდა იყოს თეთრი, მაგრამ ის ლურჯია.
რა თქმა უნდა, თქვენმა შვილმა იცის ფრაზა "ყველა მონადირეს უნდა იცოდეს სად ზის ხოხობი", რომელიც ცისარტყელას ფერების დამახსოვრებაში გეხმარება. ცისარტყელა კი საუკეთესო საშუალებაა იმის გასაგებად, თუ როგორ იშლება სინათლე სხვადასხვა სიხშირის ტალღებად. ყველაზე გრძელი ტალღის სიგრძე არის წითელი, ყველაზე მოკლე იისფერი და ლურჯი.
ჰაერი, რომელიც შეიცავს გაზის მოლეკულებს, ყინულის მიკროკრისტალებს და წყლის წვეთებს, უფრო ძლიერად აფანტავს შუქს უფრო მოკლე ტალღის სიგრძით, ამიტომ ცაზე რვაჯერ მეტი ლურჯი და მეწამული ფერებია, ვიდრე წითელი. ამ ეფექტს ეწოდება რეილის გაფანტვა.
დახატეთ ანალოგია გოფრირებული დაფაზე მოძრავი ბურთებით. რაც უფრო დიდია ბურთი, მით ნაკლებია მისი გადახვევის ან გაჭედვის ალბათობა.
ახსენით, რატომ არ შეიძლება ცა იყოს სხვა ფერები
რატომ არ არის ცა მეწამული?
ლოგიკურია ვივარაუდოთ, რომ ცა უნდა იყოს მეწამული, რადგან ამ ფერს აქვს ყველაზე მოკლე ტალღის სიგრძე. მაგრამ აქ მზის შუქის თვისებები და ადამიანის თვალის სტრუქტურა მოქმედებს. მზის შუქის სპექტრი არათანაბარია, მასში იისფერი ჩრდილების ნაკლები ჩრდილია, ვიდრე სხვა ფერებში. და სპექტრის ნაწილი არ ჩანს ადამიანის თვალით, რაც კიდევ უფრო ამცირებს ცაში მეწამული ჩრდილების პროცენტს.
რატომ არ არის ცა მწვანე?
amopintar.comბავშვმა შეიძლება იკითხოს: "რადგან გაფანტვა იზრდება ტალღის სიგრძის კლებასთან ერთად, რატომ არ არის ცა მწვანე?" ატმოსფეროში არა მხოლოდ ლურჯი სხივებია მიმოფანტული. მათი ტალღა ყველაზე მოკლეა, ამიტომ ისინი ყველაზე შესამჩნევი და კაშკაშაა. მაგრამ ადამიანის თვალი სხვანაირად რომ ყოფილიყო მოწყობილი, ცა მწვანედ გვეჩვენებოდა. ყოველივე ამის შემდეგ, ამ ფერის ტალღის სიგრძე ოდნავ მეტია, ვიდრე ლურჯი.
შუქი განსხვავებულად არის მოწყობილი, ვიდრე საღებავი. თუ მწვანე, ლურჯ და იასამნისფერ საღებავებს ერთმანეთში ურევთ, მუქ ფერს მიიღებთ. სინათლის შემთხვევაში პირიქითაა: რაც უფრო მეტი ფერია შერეული, მით უფრო მსუბუქია შედეგი.
მითხარი მზის ჩასვლის შესახებ
ჩვენ ვხედავთ ცისფერ ცას, როდესაც მზე ანათებს ზემოდან. როდესაც ის უახლოვდება ჰორიზონტს და მზის სხივების დაცემის კუთხე მცირდება, სხივები მიდის ტანგენციალურად, გადის ბევრად უფრო დიდ გზას. ამის გამო ლურჯი-ლურჯი სპექტრის ტალღები ატმოსფეროში შეიწოვება და დედამიწამდე არ აღწევს. ატმოსფეროში წითელი და ყვითელი ფერები იფანტება. ამიტომ მზის ჩასვლისას ცა წითლდება.
