Culoarea cerului la diferite condiții meteorologice este diferită, variind de la albicios la albastru intens. Teoria care explică culoarea cerului a fost dezvoltat de Rayleigh.
Conform acestei teorii, culoarea cerului, deoarece razele soarelui sunt reflectate în mod repetat, de moleculele de aer si particule minuscule de praf, sunt dispersate în atmosferă. undele luminoase sunt împrăștiate de molecule de lungimi diferite in mod diferit: moleculele de aer difuz lungimi de undă predominant scurte ale spectrului solar vizibil, adică albastru si violet inchis razele albastre, precum și intensitatea capătului violet al spectrului este mic în comparație cu albastru și partea albastră, se pare cerul și albastru sau albastru.
O mare parte luminozitatea cerului, deoarece atmosfera Pământului este mult mai gros, iar lumina este împrăștiată de un număr enorm de molecule.
La altitudini mari, de exemplu, atunci când este privit din nava deasupra observatorului sunt evacuate atmosfera cu mai puține molecule, cu dispersie a luminii, și deci strălucirea cerului este redusă. Cerul pare mai inchisa culoarea variază în funcție de altitudine. Cerul pare mai inchisa culoarea odată cu altitudinea variază de la albastru închis la purpuriu închis. Este evident că, la înălțimi mai mari și în afara atmosferei cerului apare negru la observator.
În cazul în care aerul conține o cantitate mare de particule relativ mari. aceste particule imprastie lungimi de undă mai multă lumină. În acest caz, cerul are o culoare albicioasă. picături mari de apă, sau cristale de apă care formează norii disipa aproximativ aceleași toate culorile spectrale și cerul înnorat este atât de culoare gri pal.
Acest lucru este confirmat de observație efectuate, în cursul căreia condițiile meteorologice observate și culoarea corespunzătoare a cerului deasupra orașului Novokuznetsk.
Culoarea cerului este, de asemenea, influențată de natura și culoarea suprafața pământului. și densitatea atmosferei.
Legea exponențială descrescătoare a densității atmosferei cu altitudinea.
Formula barometrica descrie scăderea densității atmosferice cu înălțimea în contur; ea nu ține cont de curenții de convecție de vânt, schimbările de temperatură. În plus, înălțimea nu trebuie să fie prea mare. astfel încât să puteți neglija dependența de accelerație g de la o înălțime.
Formula barometrică asociată cu numele fizician austriac Lyudviga Boltsmana. Dar primele indicii privind natura scădere exponențială a densității aerului cu înălțimea păstrată practic studiile lui Newton a refracției luminii în atmosferă și au fost utilizate în prepararea mesei refractie rafinat.
Grafica, exprimate arată modul în care în timpul studiului astronomic refracție rafinat înțelegere a naturii generale a schimbării indicelui de refracție al atmosferei cu altitudinea.
- corespunde teoriei lui Kepler
- Teoria refractie ntonovskoy originală
- teoria newtoniană rafinată și modernă a refracției luminii în atmosferă
Refracția luminii în atmosferă
Atmosfera este un mediu optic neomogen, astfel încât traseul optic în atmosferă este întotdeauna oarecum curbat. Îndoirea razelor de lumină care trec prin atmosfera se numește refractia luminii în atmosferă.
Distinge refractie astronomice și terestre. În primul caz considerat îndoirea razelor de lumină care vin la un observator terestru din corpurile cerești. În al doilea caz examinează îndoirea razelor de lumină care vin la observatorul de obiecte Pământ. În ambele cazuri, razele de lumină din cauza observatorului denaturare se poate vedea un obiect în direcția greșită, care corespunde realității; obiectul poate apărea distorsionate. Este posibil să se observe obiect, chiar și atunci când el este de fapt sub orizont. Astfel, refracția luminii în atmosfera terestră poate duce la un fel de iluzie optică.
Să presupunem că atmosfera constă dintr-un set de straturi orizontale optic omogene de grosimi egale; indicele de refracție variază de la discontinuă un strat la altul, crescând treptat într-o direcție de la partea superioară a straturilor inferioare. Această situație pur speculativă este afișată.
De fapt, densitatea atmosferei, și, în consecință, indicele de refracție variază în funcție de înălțimea de salturi, dar în mod continuu. Prin urmare, calea luminii nu este rupt, și o linie curbă.
Să presupunem că ilustrat în fasciculul de imagine trece la observatorul de la un obiect ceresc. În cazul în care nu au fost pentru refractia luminii în atmosferă, atunci acest obiect ar fi vizibil pentru observator la un ά unghi. Datorită refracția observatorului vede obiectul nu este la un ά unghi, dar la un unghi φ. Deoarece ά φ, obiectul pare să se afle deasupra orizontului decât este de fapt. Cu alte cuvinte, distanța zenit observată a obiectului este mai mică decât distanța reală zenit. Diferența Ώ = ά - φ se numește unghiul de refracție.
Conform unghiului de refractie maximă a datelor recente este de 35“.
În cazul în care observatorul ceasuri apus de soare și a vedea cât de margine de lumină scăzută atinge orizontul, de fapt, în acest moment această regiune este deja în 35 „sub orizont. Interesant, discul solar marginea superioară se ridică refractie mai puțin - doar 29“. Prin urmare, soarele asfințit pare un pic aplatizat pe verticală.
apus de soare uimitoare în
Având în vedere refractia luminii, trebuie să fie luate în considerare, împreună cu schimbarea sistematică a densității aerului cu altitudinea, și, de asemenea, o serie de factori suplimentari, dintre care multe sunt destul de aleatoriu. Este vorba de efectul asupra indicelui de refracție al curenților de convecție a aerului, și vântul, temperatura la diferite puncte în atmosferă peste diferite porțiuni ale suprafeței Pământului.
Caracteristici ale atmosferei și mai presus de toate o atmosferă deosebit de caldă în straturile sale inferioare ale diferitelor secțiuni de suprafață de plumb pământului originalității privit apusul soarelui.
trupa Blind. Uneori soarele asfințit pare să nu dincolo de orizont, iar pentru o linie invizibila, situată deasupra orizontului. Acest fenomen este observat în absența oricărui nor la orizont. Dacă în acest moment pentru a urca pe deal. se poate vedea imagine chiar mai ciudat: acum soarele apune la orizont, dar discul solar apare ca o fantă „bandă oarbă“ pe orizontală, a cărei poziție în raport cu linia orizontului rămâne neschimbat. Aceste apusuri neobișnuite pot fi văzute, potrivit martorilor, în diferite zone geografice, de exemplu, n. O piatră mare de Primorsky Krai și orașul Soci, Krasnodar Krai.
O astfel de situație apare, în cazul în care aerul din jurul Pământului în sine este rece, și situat deasupra stratului de aer relativ cald. În acest caz, indicele de refracție al modificărilor de aer cu înălțimea de aproximativ așa cum se arată pe grafic; trecerea de la stratul inferior de aer rece la cald culcate de mai sus poate duce la destul de o scădere bruscă a indicelui de refracție. Pentru simplificare, presupunem că această scădere se produce brusc și, prin urmare, între straturile reci și calde nu este în mod clar marcate secțiune de suprafață, situate la o înălțime H1 deasupra Pământului. Figura prin nx semnifică indicele de refracție al aerului în frig și după NT - în stratul cald lângă granița rece.
Indicele de refracție al aerului este foarte puțin diferită de unitate, astfel încât în scopul clarității axa verticală în această figură sunt valorile indicelui de refracție nu, și depășește unitatea, adică n-1 diferență.
Pictura variația indicelui de refracție prezentat în fig.4b), utilizat în construcția căii de raze în Figura 5, care prezintă porțiunea de suprafață a pământului și adiacent la acesta un strat de aer rece hο grosime.
Dacă cp crește treptat, pornind de la zero, în timp ce unghiul ar crește a2, de asemenea. Să presupunem că pentru o anumită valoare a α2 φ = φ'angle este egal cu unghiul de limitare αο. care corespunde reflexia internă totală la limita straturilor calde și reci; în acest caz, păcat αο α1 = 1. Un colț corespunde figurii 5 fasciculului IA; formează cu orizontala un unghi p = 90˚ - φ“. Pentru observatorul nu va cădea razele care intra stratul rece la punctele care înălțimea unghiulară deasupra orizontului mai mică decât cota unghiulară a punctului B, adică, mai mic decât unghiul p. Astfel se poate explica banda oarbă.
Green Ray. ray verde numit un flash foarte spectaculos de lumină verde, se observă, uneori, la intrarea și răsărit. Durata flash-ul este de numai 1-2 sec. Fenomenul este după cum urmează: în cazul în care soarele apune sub un cer senin, aerul la o transparență suficientă, uneori, poate fi văzută ca ultimul punct al soarelui vizibil își schimbă rapid culoarea din galben pal sau portocaliu-roșu la verde strălucitor. La răsăritul soarelui se poate observa același fenomen, dar în ordine inversă cu culori alternante.
Apariția fasciculului verde poate fi explicat dacă luăm în considerare variația indicelui de refracție cu frecvența luminii.
De obicei, indicele de refracție crește odată cu creșterea frecvenței. Raze cu o frecvență mai mare de refracție mai puternic. Deci, de culoare verde-albastru razele sunt supuse unei puternice refracție, în comparație cu razele roșii.
Să presupunem că refracția luminii în atmosferă este, dar nici dispersia luminii. În acest caz, marginile superioare și inferioare ale discului solar din apropierea orizontului ar trebui să fie colorate într-un curcubeu de culori. Lăsați spectrul de lumina soarelui, există doar două culori - verde și roșu; „Alb“ discul solar poate fi văzut în acest caz, sub formă de discuri stivuite verde și roșu. Refractia luminii in atmosfera se ridica deasupra orizontului discului verde, într-o măsură mai mare decât roșu. Prin urmare, observatorul ar trebui să vadă apusul soarelui așa cum este prezentat în Fig. 6a). Marginea superioară a discului solar ar fi verde, iar roșu inferior; În partea centrală a discului va fi observat de amestecare de culoare, și anume Am observat la alb.
În realitate, nu putem ignora dispersia luminii în atmosferă. Aceasta duce la faptul că fasciculul de lumină care vine de la razele soarelui sunt eliminate mai eficient la o frecvență mai mare. Deci, top drive kaomki verde nu va fi vizibil, iar întregul disc nu va uita alb și roșcat. În cazul în care, cu toate acestea, aproape întreg discul solar a trecut dincolo de orizont, lăsând doar marginea de sus a acesteia, și, astfel, este necesară o vreme senină și calmă, aerul este curat. în acest caz, observatorul poate vedea marginea luminos verde a Soarelui, împreună cu o risipire de raze luminoase verde