ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าและดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะเป็น ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า? ทำไมท้องฟ้าไม่เป็นสีม่วง?

ในบทความ คุณจะพบคำอธิบายง่ายๆ เกี่ยวกับสีฟ้า (พร้อมเฉดสี) ของท้องฟ้า ท้ายที่สุดแล้ว คำถามนี้น่าสนใจมากโดยเฉพาะกับเด็กๆ เรามาดูคำอธิบายง่ายๆ สำหรับปรากฏการณ์นี้ แม้ว่าจะไม่ง่ายอย่างที่คิดก็ตาม

ดวงตาของมนุษย์สามารถมองเห็นได้เพียงสามสีเท่านั้น และไม่ใช่อย่างที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าดวงตาสามารถมองเห็นได้หลายสี เหล่านี้คือแดงเขียวและน้ำเงิน

บทนำ: ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า?

ฟิล์มถ่ายภาพถูกสร้างขึ้นตามหลักการข้างต้นอย่างแม่นยำ กรอบมีพื้นผิวสามแบบ โดยแต่ละพื้นผิวจะรับรู้เฉพาะแสงของตัวเองเท่านั้น โดยจะเปลี่ยนสีตามการดูดกลืนรังสี เมื่อแสงจากหลอดไฟฟ้าส่องผ่านทำให้เกิดภาพบนหน้าจอ เราจะเห็นเฉดสีนับล้านเนื่องจากการผสมในสัดส่วนที่ต่างกัน เทคโนโลยีเลียนแบบธรรมชาติ ท้ายที่สุดแล้ว ดวงตาของมนุษย์ทำงานได้อย่างแม่นยำตามหลักการนี้ มันมีดังกล่าว องค์ประกอบทางชีวภาพซึ่งทำปฏิกิริยากับสีของตัวเองเท่านั้น

และเมื่อสีเหล่านี้ผสมอยู่ในสมองของมนุษย์ เราจะสังเกตสีที่วัตถุสะท้อนออกมา ตัวอย่างเช่น เมื่อสีน้ำเงินและสีเหลืองผสมกัน ก็จะเกิดสีเขียว ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือสีเหลืองดูซีดกว่าสีน้ำเงินหรือสีเขียว นี่คือการหลอกลวงสีของดวงตามนุษย์ ภาพถ่ายขาวดำแสดงให้เห็นชัดเจนว่าสีเหลืองไม่ซีดเลย

เราเห็นเพียงสีที่สะท้อนจากพื้นผิว ตัวอย่างเช่น ชาวยุโรปมีผิวขาว ในขณะที่ชาวแอฟริกันมีผิวเกือบดำ ซึ่งหมายความว่าในบางคน สีผิวสามารถสะท้อนทุกสีได้ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสีหลักทั้งสามสีผสมกัน ในขณะที่สีอื่น ๆ จะดูดซับได้เท่านั้น ท้ายที่สุดแล้วเราจะเห็นเพียงรังสีสะท้อนเท่านั้น ตามหลักการแล้ว ไม่มีผิวขาวและดำสนิทเลย แต่ฉันเขียนมันเพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น

คำตอบ: ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า?

“แต่ท้องฟ้าเกี่ยวอะไรกับมัน? - ผู้อ่านที่มีประสบการณ์อยู่แล้วจะพูดว่า "ท้องฟ้าสามารถสะท้อนแสงได้หรือไม่" เห็นด้วย. มันปล่อยให้พวกมันผ่านไปได้ แต่อากาศที่อยู่รอบโลกซึ่งทอดตัวอยู่เหนือพื้นผิวนับพันกิโลเมตร ไม่ยอมให้รังสีทั้งหมดทะลุผ่านได้ โดยจะกั้นสีแดงและเขียวบางส่วน แต่ปล่อยให้สีน้ำเงินผ่านได้ ดังนั้นเมื่อมองดูท้องฟ้าเราจะเห็นเป็นสีฟ้า สีน้ำเงิน และในสภาพอากาศเลวร้ายเป็นสีม่วงและแม้กระทั่งตะกั่ว ดวงตาของมนุษย์นั้นแตกต่างจากวัตถุต่าง ๆ ตรงที่ไม่สามารถสะท้อนแสงได้ แต่จะดูดซับด้วยกรวยและแท่งซึ่งมีความไวต่อสีบางสีเท่านั้น และเนื่องจากสเปกตรัมสีน้ำเงินมีมากกว่า เราจึงมองเห็นมันได้

สาเหตุที่ท้องฟ้าปรากฏเป็นสีฟ้าก็เนื่องมาจากอากาศกระเจิงแสงความยาวคลื่นสั้นมากกว่าแสงความยาวคลื่นยาว

แต่ไม่ได้หมายความว่าท้องฟ้าจะเป็นสีแดง สีแดงเข้ม สีแดงเข้ม หรือสีชมพูไม่ได้ อย่างน้อยก็บางส่วน หากดูพระอาทิตย์ขึ้นหรือพระอาทิตย์ตก คุณจะตื่นตาตื่นใจไปกับสีสันของเลือดที่พลุกพล่าน แต่คุณจะไม่เห็นท้องฟ้าสีเขียวหรือสีเหลือง ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? เมื่อพระอาทิตย์ขึ้นหรือตก ดวงอาทิตย์ไม่ได้เจาะบรรยากาศจากด้านบน แต่ในมุมที่เล็กมาก เราจึงเห็นรุ่งเช้าที่นองเลือดหรือพระอาทิตย์ตกสีแดงเข้ม

พระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกสีม่วงสดใสเกิดจากบรรยากาศที่ลอดผ่านคลื่นแสงสีแดงยาว (คลิกรูปภาพได้)

แม้ว่าแสงแดดจะมีความขาว (นั่นคือมีทุกสีในสเปกตรัม) แต่ท้องฟ้าในวันที่มีแดดก็ปรากฏเป็นสีฟ้า เกิดขึ้นเนื่องจากการที่แสงแดดส่องผ่านชั้นบรรยากาศไปปะทะกับโมเลกุลอากาศและฝุ่นละออง ส่งผลให้เกิดการปล่อยคลื่นแสงที่มีความยาวต่างกันออกไป

กระบวนการนี้เรียกว่าการกรอง ในวันที่อากาศแจ่มใส ท้องฟ้าจะปรากฏเป็นสีฟ้าเนื่องจากอนุภาคในชั้นบรรยากาศขนาดเล็กส่งคลื่นสีน้ำเงินสั้นได้ดีกว่าคลื่นสีแดงยาว อย่างไรก็ตาม เมื่อพระอาทิตย์ขึ้นหรือพระอาทิตย์ตก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออากาศมีฝุ่น ท้องฟ้าจะดูเป็นสีแดง เนื่องจากแสงแดดจะต้องเดินทางเป็นระยะทางที่ไกลกว่ามากเมื่อผ่านชั้นบรรยากาศใกล้ขอบฟ้า แสงสีน้ำเงินจะสะท้อนผ่านดวงตาได้อย่างสมบูรณ์ ในขณะที่อนุภาคฝุ่นขนาดใหญ่ช่วยให้แสงสีแดงลอดผ่านได้ ส่งผลให้มองเห็นท้องฟ้ายามเย็นได้อย่างสวยงาม

ฝ่าไฟแดง

เมื่อดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้า แสงจะเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศ ลากยาว- แสงสีฟ้าจะสะท้อนจากดวงตา แสงสีแดงจะสะท้อนน้อยลงและถูกกรองโดยฝุ่นละอองขนาดใหญ่ในอากาศ

การกำเนิดของท้องฟ้า

เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุด แสงจะส่องผ่านชั้นบรรยากาศที่ค่อนข้างบางได้ ในกระบวนการที่เรียกว่า Rayleigh sieving โมเลกุลอากาศขนาดเล็กจะแยกแสงสีน้ำเงินออกอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าแสงสีแดง ทำให้ท้องฟ้าปรากฏเป็นสีน้ำเงิน

สเปกตรัมพลังงานแสงอาทิตย์

มนุษย์มองเห็นเพียงส่วนเล็กๆ ของแสงจากดวงอาทิตย์ ซึ่งมีตั้งแต่รังสีแกมมาคลื่นสั้นไปจนถึงคลื่นวิทยุคลื่นยาว สายตามนุษย์สามารถรับรู้คลื่นแสงได้ในช่วงแคบเท่านั้น ตั้งแต่ 380 ถึง 770 นาโนเมตร (nm) นาโนเมตรคือหนึ่งในพันล้านของเมตร

ปริซึม

ปริซึมแบ่งแสงอาทิตย์ออกเป็นเจ็ดสี ตั้งแต่สีแดงไปจนถึงสีม่วง ทำให้เกิดแสงที่มองเห็นได้

จากสีแดงเป็นสีม่วงซึ่งเป็นสีหลักของสเปกตรัม สี, มองเห็นได้ด้วยตาอธิบายได้ด้วยความยาวคลื่นของแสง ดังนั้น สีแดงจะให้แสงที่ยาวที่สุด และสีม่วงจะให้แสงที่สั้นที่สุด

ในช่วงพระอาทิตย์ตก บุคคลสามารถสังเกตดิสก์ที่เข้าใกล้ขอบฟ้าได้อย่างรวดเร็ว ในขณะเดียวกัน แสงแดดก็ส่องผ่านความหนาที่เพิ่มขึ้น ยิ่งความยาวคลื่นแสงยาวเท่าไร การดูดซับของชั้นบรรยากาศและสารแขวนลอยของละอองลอยที่อยู่ในนั้นก็จะยิ่งอ่อนแอลงเท่านั้น เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ เราต้องพิจารณา คุณสมบัติทางกายภาพสีฟ้าและสีแดงซึ่งเป็นเฉดสีปกติของท้องฟ้า

เมื่อดวงอาทิตย์ถึงจุดสุดยอด ผู้สังเกตการณ์สามารถพูดได้ว่าท้องฟ้าเป็นสีฟ้า เนื่องจากความแตกต่างในคุณสมบัติทางแสงของสีน้ำเงินและสีแดง ได้แก่ ความสามารถในการกระเจิงและการดูดกลืนแสง สีน้ำเงินถูกดูดซับได้แรงกว่าสีแดง แต่ความสามารถในการกระจายตัวนั้นสูงกว่าสีแดงมาก (สี่เท่า) อัตราส่วนของความยาวคลื่นต่อความเข้มของแสงเป็นกฎทางกายภาพที่ได้รับการพิสูจน์แล้วที่เรียกว่า "กฎท้องฟ้าสีฟ้าของเรย์ลี"

เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ในระดับสูง ชั้นบรรยากาศและสารแขวนลอยที่แยกท้องฟ้าออกจากดวงตาของผู้สังเกตจะมีขนาดค่อนข้างเล็ก ความยาวคลื่นสั้นของแสงสีน้ำเงินจะไม่ถูกดูดซับจนหมด และความสามารถในการกระเจิงที่สูงจะ "กลบ" สีอื่น ๆ นั่นเป็นสาเหตุที่ท้องฟ้าปรากฏเป็นสีฟ้าในระหว่างวัน

เมื่อพระอาทิตย์ตกดิน ดวงอาทิตย์จะเริ่มเคลื่อนตัวลงมาสู่ขอบฟ้าที่แท้จริงอย่างรวดเร็ว และชั้นบรรยากาศก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ชั้นจะหนาแน่นมากจนสีน้ำเงินถูกดูดซับจนเกือบหมด และสีแดงเนื่องจากมีความต้านทานต่อการดูดซับสูงจึงมาถึงเบื้องหน้า

ด้วยเหตุนี้ เมื่อพระอาทิตย์ตกดิน ท้องฟ้าและแสงสว่างจึงปรากฏให้เห็น ต่อสายตามนุษย์สีแดงหลากหลายเฉด ตั้งแต่สีส้มไปจนถึงสีแดงสด ควรสังเกตว่าสิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อพระอาทิตย์ขึ้นและด้วยเหตุผลเดียวกัน

เป็นการดีที่ได้มองท้องฟ้าสีครามที่พราวหรือเพลิดเพลินกับพระอาทิตย์ตกสีแดงเข้ม หลายๆ คนสนุกกับการชื่นชมความงามของโลกรอบตัว แต่ไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจธรรมชาติของสิ่งที่พวกเขาสังเกตเห็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นเรื่องยากสำหรับพวกเขาที่จะตอบคำถามว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าและพระอาทิตย์ตกเป็นสีแดง

ดวงอาทิตย์เปล่งแสงสีขาวบริสุทธิ์ ดูเหมือนว่าท้องฟ้าควรจะเป็นสีขาวแต่กลับเป็นสีฟ้าสดใส ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น?

นักวิทยาศาสตร์มานานหลายศตวรรษไม่สามารถอธิบายสีฟ้าของท้องฟ้าได้ จากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน ทุกอย่างที่แสงสีขาวสามารถสลายตัวเป็นสีส่วนประกอบได้โดยใช้ปริซึม มีแม้แต่วลีง่ายๆ สำหรับพวกเขา: “นักล่าทุกคนอยากรู้ว่าไก่ฟ้านั่งอยู่ที่ไหน” คำเริ่มต้นของวลีนี้ช่วยให้คุณจำลำดับของสีได้: แดง, เหลือง, เขียว, น้ำเงิน, คราม, ม่วง

นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าสีฟ้าของท้องฟ้ามีสาเหตุมาจากองค์ประกอบสีน้ำเงินของสเปกตรัมแสงอาทิตย์เข้าถึงพื้นผิวโลกได้ดีที่สุด ในขณะที่สีอื่นๆ ถูกโอโซนหรือฝุ่นที่กระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศดูดซับไว้ คำอธิบายค่อนข้างน่าสนใจ แต่ไม่ได้รับการยืนยันจากการทดลองและการคำนวณ

ความพยายามที่จะอธิบายสีฟ้าของท้องฟ้ายังคงดำเนินต่อไป และในปี พ.ศ. 2442 ลอร์ดเรย์ลีห์ได้เสนอทฤษฎีที่ตอบคำถามนี้ในท้ายที่สุด ปรากฎว่าสีฟ้าของท้องฟ้าเกิดจากคุณสมบัติของโมเลกุลอากาศ รังสีจำนวนหนึ่งที่มาจากดวงอาทิตย์มาถึงพื้นผิวโลกโดยไม่มีการรบกวน แต่รังสีส่วนใหญ่ถูกดูดซับโดยโมเลกุลอากาศ โดยการดูดซับโฟตอน โมเลกุลของอากาศจะมีประจุ (ตื่นเต้น) แล้วปล่อยโฟตอนออกมาเอง แต่โฟตอนเหล่านี้มีความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน และโฟตอนที่สร้างสีน้ำเงินก็มีอิทธิพลเหนือพวกมัน นี่คือเหตุผลว่าทำไมท้องฟ้าจึงดูเป็นสีฟ้า ยิ่งวันมีแสงแดดมากขึ้นและมีเมฆมากน้อยเท่าไร ท้องฟ้าสีฟ้าก็จะยิ่งอิ่มตัวมากขึ้นเท่านั้น

แต่หากท้องฟ้าเป็นสีฟ้า ทำไมพระอาทิตย์ตกดินจึงกลายเป็นสีแดงเข้ม? เหตุผลนี้ง่ายมาก องค์ประกอบสีแดงของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ถูกโมเลกุลอากาศดูดซับได้แย่กว่าสีอื่นๆ มาก ในระหว่างวัน รังสีดวงอาทิตย์จะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกในมุมที่ขึ้นอยู่กับละติจูดที่ผู้สังเกตการณ์ตั้งอยู่โดยตรง ที่เส้นศูนย์สูตร มุมนี้จะอยู่ใกล้กับมุมขวา และใกล้กับขั้วมากขึ้นจะลดลง เมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ ชั้นอากาศที่รังสีแสงต้องผ่านก่อนที่จะถึงดวงตาของผู้สังเกตจะเพิ่มขึ้น เพราะท้ายที่สุดแล้ว ดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่เหนือศีรษะอีกต่อไป แต่เอนไปทางขอบฟ้า ชั้นอากาศหนาดูดซับรังสีส่วนใหญ่ของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ แต่รังสีสีแดงไปถึงผู้สังเกตการณ์โดยแทบไม่สูญเสียเลย ด้วยเหตุนี้พระอาทิตย์ตกจึงดูเป็นสีแดง

เมื่อวันที่ 26 เมษายน 2555 เมฆสีเขียวแปลก ๆ ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้าเหนือมอสโก ปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถอธิบายได้ทำให้ผู้อยู่อาศัยในเมืองหลวงตื่นตระหนกและทำให้อินเทอร์เน็ตรัสเซียปั่นป่วน แนะนำว่าเกิดอุบัติเหตุที่สถานประกอบการแห่งหนึ่งซึ่งมีการปล่อยสารอันตรายออกสู่ชั้นบรรยากาศ สารเคมี- โชคดีที่ข้อมูลไม่ได้รับการยืนยัน

คำแนะนำ

หัวหน้าแพทย์สุขาภิบาล สหพันธรัฐรัสเซีย Gennady Onishchenko กล่าวว่าตามข้อมูลของทางการ โรงงานเคมีในภูมิภาคมอสโกและบริเวณใกล้เคียงไม่มีอุบัติเหตุเกิดขึ้น ในขณะเดียวกัน ในบางพื้นที่ของมอสโก ผู้คนรู้สึกแย่ลงมาก ผู้ที่เป็นโรคภูมิแพ้และโรคหอบหืดเข้าใจสาเหตุของปรากฏการณ์ผิดปกตินี้

หลังจากฤดูหนาวอันยาวนานในต้นเดือนเมษายนอากาศอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งทำให้หิมะปกคลุมละลายอย่างรวดเร็วใบไม้ร่วงเร็วจากต้นไม้และการออกดอกของหลายสายพันธุ์ในคราวเดียว: เบิร์ช, ออลเดอร์,

“พ่อครับแม่ ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า” – กี่ครั้งแล้วที่พ่อแม่และรุ่นพี่รู้สึกเขินอายเมื่อได้ยินคำถามที่คล้ายกันจากเด็กเล็ก

ดูเหมือนคนที่มี. อุดมศึกษาพวกเขารู้เกือบทุกอย่าง แต่ความสนใจดังกล่าวมักทำให้เด็กงงงวย บางทีนักฟิสิกส์อาจจะพบคำอธิบายที่ถูกใจทารกได้อย่างง่ายดาย

อย่างไรก็ตาม พ่อแม่ “ทั่วไป” ไม่รู้ว่าจะตอบลูกอย่างไร คุณต้องพิจารณาว่าคำอธิบายใดเหมาะสำหรับเด็กและคำอธิบายใดสำหรับผู้ใหญ่

เพื่อเข้าใจสีฟ้าของท้องฟ้า คุณต้องจำวิชาฟิสิกส์ของโรงเรียน สีมีความแตกต่างกันในเรื่องความสามารถในการกระเจิง (เนื่องจากความยาวคลื่น) ในซองก๊าซที่อยู่รอบโลก ดังนั้นสีแดงจึงมีความสามารถต่ำ ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงใช้เช่นเป็นไฟภายนอกบนเครื่องบินของเครื่องบิน

ดังนั้นสีเหล่านั้นที่มีความสามารถในการกระจายตัวในอากาศเพิ่มขึ้นจึงถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันเพื่ออำพรางวัตถุใด ๆ จากศัตรูทางอากาศและภาคพื้นดิน โดยปกติแล้วส่วนเหล่านี้คือส่วนสีน้ำเงินและสีม่วงของสเปกตรัม

มาดูการกระเจิงโดยใช้ตัวอย่างพระอาทิตย์ตก เนื่องจากสีแดงมีความสามารถในการกระจายต่ำ การจากไปของดวงอาทิตย์จึงมาพร้อมกับสีแดงเข้ม แสงสีแดงสด และเฉดสีแดงอื่นๆ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับอะไร? ลองดูตามลำดับครับ

เรามาหารือกันต่อไป “ช่อง” สีน้ำเงินและสีน้ำเงินของสเปกตรัมอยู่ระหว่างสีเขียวและสีม่วง เฉดสีทั้งหมดนี้มีความสามารถในการกระจายสูง และการกระเจิงสูงสุดของเฉดสีบางเฉดในสภาพแวดล้อมเฉพาะจะทำให้สีเป็นสีนี้

ตอนนี้เราต้องอธิบายข้อเท็จจริงต่อไปนี้: หากสีม่วงกระจัดกระจายในอากาศได้ดีกว่า ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า และตัวอย่างเช่น ไม่ใช่สีม่วง ปรากฏการณ์นี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าอวัยวะการมองเห็นของมนุษย์ซึ่งมีความสว่างเท่ากัน "ชอบ" สีฟ้ามากกว่าสีม่วงหรือสีเขียว

ใครเป็นคนวาดท้องฟ้า?

วิธีตอบลูกที่มองพ่อแม่ด้วยความกระตือรือร้นและคาดหวังคำตอบที่เข้าใจได้และค่อนข้างชัดเจน การที่ผู้ปกครองหลีกเลี่ยงคำถามอาจทำให้เด็กขุ่นเคืองหรือทำให้เขาสูญเสีย "อำนาจทุกอย่าง" ของแม่หรือพ่อ คำอธิบายที่เป็นไปได้คืออะไร?

คำตอบข้อ 1. เหมือนอยู่ในกระจก

เป็นเรื่องยากมากที่จะบอกเด็กอายุ 2-3 ขวบเกี่ยวกับสเปกตรัม ความยาวคลื่น และภูมิปัญญาทางกายภาพอื่นๆ แต่ไม่จำเป็นต้องปัดมันออกไป เป็นการดีกว่าถ้าจะให้คำอธิบายที่เรียบง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อสนองความอยากรู้อยากเห็นตามธรรมชาติของเด็กเล็ก

บนโลกของเรามีแหล่งน้ำหลายแห่ง: มีแม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเล (เราจะแสดงแผนที่ให้เด็กดู) เมื่อมีแสงแดดข้างนอก น้ำจะสะท้อนบนท้องฟ้าเหมือนในกระจก นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าเหมือนกับน้ำในทะเลสาบ คุณสามารถให้ลูกเห็นวัตถุสีน้ำเงินในกระจกได้

สำหรับเด็กเล็ก คำอธิบายดังกล่าวก็ถือว่าเพียงพอแล้ว

คำตอบข้อ 2. กระเด็นในตะแกรง

เด็กโตสามารถให้คำอธิบายที่สมจริงมากขึ้นได้ บอกเขาว่ารังสีดวงอาทิตย์มีเจ็ดเฉดสี: แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม และม่วง ในขณะนี้ ให้แสดงภาพวาดสายรุ้ง

รังสีทุกดวงทะลุผ่านโลกผ่านชั้นอากาศหนาแน่น ราวกับผ่านตะแกรงวิเศษ รังสีแต่ละเส้นจะเริ่มสาดเข้าไปในส่วนประกอบต่างๆ แต่สีฟ้าจะยังคงอยู่เนื่องจากรังสีจะอยู่คงทนที่สุด

ตอบข้อ 3. ท้องฟ้าเป็นกระดาษแก้ว

อากาศที่อยู่ใกล้เราดูโปร่งใสเหมือนถุงพลาสติกบางๆ แต่สีจริงของมันคือสีน้ำเงิน สิ่งนี้จะสังเกตได้ชัดเจนเป็นพิเศษหากคุณมองดูสวรรค์ เชื้อเชิญให้เด็กเงยหน้าขึ้นแล้วอธิบายว่าเนื่องจากชั้นอากาศมีความหนาแน่นมาก จึงกลายเป็นโทนสีน้ำเงิน

เพื่อให้ได้ผลดียิ่งขึ้น ให้ใช้ถุงพลาสติกพับหลายๆ ครั้ง โดยเชิญชวนให้บุตรหลานของคุณดูว่าสีเปลี่ยนไปและระดับความโปร่งใสอย่างไร

ตอบข้อ 4. อากาศเป็นอนุภาคขนาดเล็ก

สำหรับเด็ก อายุก่อนวัยเรียนคำอธิบายต่อไปนี้เหมาะสม: มวลอากาศเป็น "ส่วนผสม" ของอนุภาคเคลื่อนที่ต่างๆ (ก๊าซ ฝุ่น เศษซาก ไอน้ำ) พวกมันมีขนาดเล็กมากจนผู้ที่มีอุปกรณ์พิเศษ - กล้องจุลทรรศน์ - สามารถมองเห็นได้

รังสีของดวงอาทิตย์ประกอบด้วยเฉดสีเจ็ดสี เมื่อผ่านมวลอากาศ ลำแสงจะชนกับอนุภาคขนาดเล็ก ส่งผลให้สีทั้งหมดสลายตัว เนื่องจากโทนสีน้ำเงินจะคงอยู่นานที่สุด นี่คือสิ่งที่เราแยกแยะได้บนท้องฟ้า

คำตอบข้อ 5. รังสีสั้น

ดวงอาทิตย์ทำให้เราอบอุ่นด้วยรังสีของมัน และพวกมันก็ดูเป็นสีเหลืองสำหรับเรา เหมือนในภาพวาดของเด็ก ๆ อย่างไรก็ตาม จริงๆ แล้วรังสีแต่ละดวงมีลักษณะคล้ายสายรุ้งที่สว่างสดใส แต่อากาศรอบตัวเรามีอนุภาคมากมายที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

เมื่อเทห์สวรรค์ส่งรังสีมายังโลก ไม่ใช่ทั้งหมดจะไปถึงจุดหมายปลายทาง รังสีบางดวง (ซึ่งเป็นสีน้ำเงิน) สั้นมากและไม่มีเวลาพุ่งชนโลก จึงสลายไปในอากาศและสว่างขึ้น สวรรค์ก็เป็นอากาศเดียวกันแต่อยู่สูงมากเท่านั้น

ด้วยเหตุนี้เมื่อเด็กเงยหน้าขึ้น เขาจึงเห็นรังสีดวงอาทิตย์ละลายไปในอากาศด้านบน ด้วยเหตุนี้ท้องฟ้าจึงเปลี่ยนเป็นสีฟ้า

เป็นสิ่งสำคัญมากที่เด็กๆ จะต้องได้รับคำอธิบายอย่างรวดเร็ว แต่ไม่สามารถจดจำหรือคิดคำตอบที่ง่ายและเข้าใจง่ายได้เสมอไป แน่นอนว่าการหลีกเลี่ยงการสนทนาไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุด ตัวเลือกที่ดีที่สุดอย่างไรก็ตามควรเตรียมตัวให้พร้อมจะดีกว่า

พยายามอธิบายให้ลูกฟังว่าคุณจะบอกเขา แต่คุณจะทำในภายหลัง อย่าลืมระบุเวลาที่แน่นอน ไม่เช่นนั้นทารกจะคิดว่าคุณกำลังหลอกเขา คุณสามารถทำสิ่งต่อไปนี้:

1. จำท้องฟ้าจำลองที่ผู้เชี่ยวชาญอธิบายประวัติศาสตร์การปรากฏตัวของโลกได้อย่างน่าดึงดูดใจ ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว- ลูกน้อยของคุณจะรักเรื่องราวที่น่าสนใจนี้อย่างแน่นอน และแม้ว่าไกด์จะไม่ได้อธิบายว่าท้องฟ้าสีครามมาจากไหน แต่เขาก็จะได้เรียนรู้สิ่งแปลกใหม่มากมาย
2. หากไม่สามารถไปที่ท้องฟ้าจำลองหรือคำถามยังไม่มีคำตอบ คุณจะมีเวลาค้นหาจากแหล่งข้อมูลใด ๆ เช่นบนอินเทอร์เน็ต เพียงเลือกคำอธิบายตามอายุและระดับ การพัฒนาทางปัญญาเด็ก. และอย่าลืมขอบคุณลูกของคุณเพราะเขาคือคนที่ช่วยให้คุณพัฒนา

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า? คำถามที่คล้ายกันทำให้เด็กน้อยหลายคนกำลังทำความรู้จักกับโลกรอบตัวกังวล เป็นการดีถ้าผู้ปกครองเองก็รู้ว่าสีน้ำเงินที่อยู่เหนือหัวของเขามาจากไหน ตัวเลือกคำตอบของเราจะช่วยในเรื่องนี้

ก่อนที่จะบอกเล่าเวอร์ชันของคุณ ให้เชิญลูกของคุณคิดและคิดตามแนวคิดของเขาเอง

ในวันที่อากาศแจ่มใส ท้องฟ้าเบื้องบนของเราก็เป็นสีฟ้าสดใส ในตอนเย็นเวลาพระอาทิตย์ตกดิน ท้องฟ้าจะเป็นสีแดงเข้มและมีเฉดสีมากมายน่ามอง แล้วทำไมท้องฟ้าตอนกลางวันถึงเป็นสีฟ้าล่ะ? อะไรทำให้พระอาทิตย์ตกเป็นสีแดง? อากาศใสระยิบระยับด้วยเฉดสีน้ำเงินและสีแดงในช่วงเวลาต่างๆ ของวันได้อย่างไร

ฉันจะนำเสนอ 2 คำตอบที่นี่: คำตอบแรกนั้นง่ายกว่าสำหรับผู้อ่านทั่วไป, คำตอบที่สองนั้นมีความเป็นวิทยาศาสตร์และแม่นยำมากกว่า เลือกด้วยตัวคุณเองว่าคุณชอบอันไหน

1. ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าและไม่เขียว? คำตอบสำหรับหุ่น

แสงจากดวงอาทิตย์หรือโคมไฟจะปรากฏเป็นสีขาว แต่จริงๆ แล้วสีขาวนั้นเป็นส่วนผสมของสีที่มีอยู่ทั้งหมด 7 สี ได้แก่ แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม และม่วง (รูปที่ 1) ท้องฟ้า (บรรยากาศ) เต็มไปด้วยอากาศ อากาศเป็นส่วนผสมของโมเลกุลก๊าซเล็กๆ และของแข็งชิ้นเล็กๆ เช่น ฝุ่น เมื่อแสงแดดส่องผ่านอากาศ มันจะชนกับอนุภาคในอากาศ เมื่อลำแสงกระทบโมเลกุลของก๊าซ ก็สามารถ "สะท้อน" ไปในทิศทางอื่นได้ (กระจาย)

สีที่เป็นส่วนประกอบบางส่วนของแสงสีขาว เช่น สีแดงและสีส้ม ส่องผ่านจากดวงอาทิตย์มายังดวงตาของเราโดยตรงโดยไม่กระจาย แต่รังสีส่วนใหญ่ สีฟ้า“กระเด้ง” อนุภาคอากาศออกไปทุกทิศทาง ดังนั้นท้องฟ้าทั้งหมดจึงเต็มไปด้วยรังสีสีฟ้า เมื่อคุณเงยหน้าขึ้น แสงสีฟ้าบางส่วนจะเข้ามาที่ดวงตาของคุณ และคุณจะเห็นแสงสีน้ำเงินทั่วทั้งศีรษะ! ที่นี่ในความเป็นจริง ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า!

โดยธรรมชาติแล้วทุกอย่างจะง่ายขึ้นสูงสุด แต่ด้านล่างเป็นย่อหน้าที่อธิบายคุณสมบัติของท้องฟ้าอันเป็นที่รักของเราโดยพื้นฐานมากกว่าด้านบนและเหตุผลที่อธิบายว่าทำไมสีของท้องฟ้าจึงเป็นสีน้ำเงินไม่ใช่สีเขียว!

2. ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า? ตอบขั้นสูง

มาดูธรรมชาติของแสงและสีกันดีกว่า สีอย่างที่ทุกคนทราบกันดีว่าเป็นคุณสมบัติของแสงที่ดวงตาและสมองของเราสามารถรับรู้และตรวจจับได้ แสงจากดวงอาทิตย์ก็คือ จำนวนมากรังสีสีขาวซึ่งประกอบด้วยรุ้งทั้ง 7 สี แสงมีคุณสมบัติในการกระจายตัว (รูปที่ 1) ทุกสิ่งได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ แต่วัตถุบางชนิดสะท้อนรังสีที่มีสีเดียวเท่านั้น เช่น สีน้ำเงิน และวัตถุอื่นๆ สะท้อนเพียงรังสีสีเหลือง เป็นต้น นี่คือวิธีที่บุคคลกำหนดสี ดังนั้น ดวงอาทิตย์จึงส่องแสงสีขาวบนโลก แต่ถูกชั้นบรรยากาศ (ชั้นอากาศหนา) ปกคลุมไว้ และเมื่อรังสีสีขาว (ประกอบด้วยทุกสี) นี้ผ่านชั้นบรรยากาศ มันเป็นอากาศที่กระเจิง (กระจาย) รังสีดวงอาทิตย์สีขาวทั้ง 7 ดวง แต่ด้วยความแรงที่มากกว่านั้นก็คือรังสีสีน้ำเงิน - น้ำเงิน (กล่าวอีกนัยหนึ่งบรรยากาศเริ่มเรืองแสงเป็นสีน้ำเงินอย่างแท้จริง) สีอื่นๆ มาจากดวงอาทิตย์มายังดวงตาของเราโดยตรง (รูปที่ 2)

เหตุใดสีน้ำเงินจึงเป็นสีที่กระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศมากที่สุด นี้ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและอธิบายไว้โดยกฎฟิสิกส์ของเรย์ลีห์ เพื่ออธิบายให้เข้าใจง่ายยิ่งขึ้น มีสูตรที่เรย์ลีได้มาในปี พ.ศ. 2414 ซึ่งกำหนดว่าการกระเจิงของแสง (รังสี) ขึ้นอยู่กับสีของรังสีนี้อย่างไร (นั่นคือ ความยาวคลื่นของคุณสมบัติของรังสีนั้น) และมันก็บังเอิญว่าสีฟ้ามีความยาวคลื่นสั้นที่สุด และด้วยเหตุนี้ จึงมีการกระเจิงที่ยิ่งใหญ่ที่สุด

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีแดงในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก? เวลาพระอาทิตย์ตกหรือพระอาทิตย์ขึ้น ดวงอาทิตย์จะอยู่ต่ำเหนือขอบฟ้า ทำให้รังสีดวงอาทิตย์ตกเฉียงๆ

มายังโลก ความยาวของลำแสงตามธรรมชาติจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า (รูปที่ 3) ดังนั้นด้วยระยะทางที่มากเช่นนี้ส่วนคลื่นสั้น (สีน้ำเงิน - น้ำเงิน) เกือบทั้งหมดของสเปกตรัมจึงกระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศและไปไม่ถึง พื้นผิวโลก มันมาถึงเราเท่านั้น คลื่นยาว,เหลือง-แดง นี่เป็นสีเดียวกับท้องฟ้าในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก นั่นคือเหตุผลว่าทำไมท้องฟ้า นอกจากสีน้ำเงินและสีน้ำเงินแล้ว ยังเป็นสีเหลืองและสีแดงอีกด้วย!

และตอนนี้เพื่อทำความเข้าใจทั้งหมดข้างต้นอย่างถ่องแท้ ขอพูดสั้นๆ ว่าบรรยากาศเป็นอย่างไร

บรรยากาศ (นภา) คืออะไร?

บรรยากาศเป็นส่วนผสมของโมเลกุลก๊าซและวัสดุอื่นๆ ที่ล้อมรอบโลก บรรยากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยก๊าซไนโตรเจน (78%) และออกซิเจน (21%) ก๊าซและน้ำ (ในรูปของไอ หยด และผลึกน้ำแข็ง) เป็นองค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดในบรรยากาศ นอกจากนี้ยังมีก๊าซอื่น ๆ จำนวนเล็กน้อย เช่นเดียวกับอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมาก เช่น ฝุ่น เขม่า เถ้า เกลือจากมหาสมุทร เป็นต้น องค์ประกอบของบรรยากาศเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ สภาพอากาศ และอื่นๆ อีกมากมาย บางแห่งอาจมีน้ำในอากาศมากขึ้นหลังพายุฝนหรือใกล้มหาสมุทร บางแห่งภูเขาไฟพ่นฝุ่นละอองจำนวนมากขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ

ชั้นบรรยากาศมีความหนาแน่นมากขึ้นในส่วนล่างใกล้กับโลก ความสูงจะค่อยๆบางลง ไม่มีการแบ่งแยกที่ชัดเจนระหว่างบรรยากาศและอวกาศ ด้วยเหตุนี้เราจึงเห็นแสงระยิบระยับของสีน้ำเงินและสีน้ำเงินเข้มบนท้องฟ้า เนื่องจากบรรยากาศบนท้องฟ้าแตกต่างกันทุกที่ มีโครงสร้างและคุณสมบัติที่แตกต่างกัน