Πείραμα: Γιατί ο ουρανός είναι γαλάζιος;
 |
| Γιατί ο ουρανός είναι γαλάζιος; Γιατί στη σελήνη ο ουρανός είναι μαύρος; |
Αστρονομία με νουνού!
γάλα εβαπορέ νουνού (όχι φρέσκο)
1 γυάλινο μπολ ή γυάλινο ποτήρι μεγάλου μεγέθους
1 φακός (καλύτερα με λαμπάκι πυράκτωσης)
νερό
Βήματα
1. Τοποθετούμε μέσα στο μπολ λίγες σταγόνες γάλα νουνού (όχι φρέσκο) και προσθέτουμε νερό.
2. Σε ένα σκοτεινό δωμάτιο, φωτίζουμε με έναν φακό το μπολ με το γάλα.
Τι παρατηρούμε; Γιατί γίνεται αυτό;
Πώς γίνεται το λευκό φως και το άσπρο γάλα να μας δίνουν γαλάζιο χρώμα;
Γιατί ο ήλιος κατά την ανατολή και την δύση του φαίνεται κόκκινος;
Γιατί στη Σελήνη ο ουρανός είναι μαύρος; Υπάρχει ατμόσφαιρα στη Σελήνη;
και λίγη περισσότερη φυσική...
Το φως που έρχεται από τον ήλιο είναι όπως γνωρίζουμε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και αποτελείται από τη σύνθεση πολλών διαφορετικών μηκών κύματος, που τα μάτια μας τα αναγνωρίζουν ως τα χρώματα της ίριδας. Καθώς το ηλιακό φως περνά μέσα από την ατμόσφαιρα της Γης αλληλεπιδρά με τα μόριά της, και σκεδάζεται από αυτά αλλάζοντας κατεύθυνση. Η αλληλεπίδραση αυτή εξαρτάται έντονα από το μήκος κύματος. Όσο πιο μικρό είναι το μήκος κύματος τόσο πιο έντονη είναι η σκέδαση. Το γαλάζιο χρώμα έχει μήκος κύματος σχεδόν το μισό από ότι το κόκκινο χρώμα και σκεδάζεται σχεδόν 16 φορές πιο έντονα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι ακτίνες του γαλάζιου φωτός που φεύγουν από τον ήλιο να φθάνουν τελικά στον παρατηρητή από κάθε κατεύθυνση προβάλλοντας, όπως φαίνεται και στο σχήμα που ακολουθεί, το γαλάζιο τους χρώμα σε όλον τον ουρανό.
Όταν o ήλιος δύει, το φως του πρέπει να διασχίσει μεγαλύτερο μήκος της ατμόσφαιρας για να φθάσει στον παρατηρητή και μεγαλύτερο μέρος από το γαλάζιο φως του ήλιου δεν κατορθώνει να φθάσει τελικά σε αυτόν. Μια που το φαινόμενο δεν είναι τόσο έντονο στο κόκκινο χρώμα αυτό συνεχίζει σχεδόν ανέπαφο τη διαδρομή του. Έτσι ο δίσκος του ήλιου εμφανίζεται σαφώς πιο κόκκινος από το κίτρινο χρώμα που έχει κατά τη διάρκεια της ημέρας. Πολλές φορές επειδή υπάρχουν σύννεφα και σκόνη στην ατμόσφαιρα, αυτά απορροφούν και σκεδάζουν το γαλάζιο φως πολύ πιο έντονα από ότι το κόκκινο και το κίτρινο φως με αποτέλεσμα ο ίδιος ο ουρανός προς τη διεύθυνση της δύσης του ήλιου να εμφανίζεται κοκκινωπός.
 |
| Αν φωτίσουμε το γάλα νουνού γίνεται κόκκινο το φως γιατί απορροφάται |
και λίγη περισσότερη φυσική...
Το φως που έρχεται από τον ήλιο είναι όπως γνωρίζουμε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και αποτελείται από τη σύνθεση πολλών διαφορετικών μηκών κύματος, που τα μάτια μας τα αναγνωρίζουν ως τα χρώματα της ίριδας. Καθώς το ηλιακό φως περνά μέσα από την ατμόσφαιρα της Γης αλληλεπιδρά με τα μόριά της, και σκεδάζεται από αυτά αλλάζοντας κατεύθυνση. Η αλληλεπίδραση αυτή εξαρτάται έντονα από το μήκος κύματος. Όσο πιο μικρό είναι το μήκος κύματος τόσο πιο έντονη είναι η σκέδαση. Το γαλάζιο χρώμα έχει μήκος κύματος σχεδόν το μισό από ότι το κόκκινο χρώμα και σκεδάζεται σχεδόν 16 φορές πιο έντονα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι ακτίνες του γαλάζιου φωτός που φεύγουν από τον ήλιο να φθάνουν τελικά στον παρατηρητή από κάθε κατεύθυνση προβάλλοντας, όπως φαίνεται και στο σχήμα που ακολουθεί, το γαλάζιο τους χρώμα σε όλον τον ουρανό.
Όταν o ήλιος δύει, το φως του πρέπει να διασχίσει μεγαλύτερο μήκος της ατμόσφαιρας για να φθάσει στον παρατηρητή και μεγαλύτερο μέρος από το γαλάζιο φως του ήλιου δεν κατορθώνει να φθάσει τελικά σε αυτόν. Μια που το φαινόμενο δεν είναι τόσο έντονο στο κόκκινο χρώμα αυτό συνεχίζει σχεδόν ανέπαφο τη διαδρομή του. Έτσι ο δίσκος του ήλιου εμφανίζεται σαφώς πιο κόκκινος από το κίτρινο χρώμα που έχει κατά τη διάρκεια της ημέρας. Πολλές φορές επειδή υπάρχουν σύννεφα και σκόνη στην ατμόσφαιρα, αυτά απορροφούν και σκεδάζουν το γαλάζιο φως πολύ πιο έντονα από ότι το κόκκινο και το κίτρινο φως με αποτέλεσμα ο ίδιος ο ουρανός προς τη διεύθυνση της δύσης του ήλιου να εμφανίζεται κοκκινωπός.
Στη Σελήνη ο ουρανός είναι μαύρος γιατί δεν υπάρχει ατμόσφαιρα οπότε δεν γίνεται σκέδαση του Ηλιακού φωτός όπως στην Γη.
Στο πείραμά μας το γάλα είναι η ατμόσφαιρα και ο φακός ο Ήλιος. Γίνεται δηλαδή το ίδιο φαινόμενο της σκέδασης του φωτός που συμβαίνει και στην ατμόσφαιρα. Στην Σελήνη ο ουρανός είναι μαύρος γιατί δεν υπάρχει ατμόσφαιρα για να γίνει σκέδαση του φωτός.
Διάρκεια πειράματος : 15 λεπτά Βαθμός δυσκολίας : 1/5
Εφαρμογή : Φυσική Ε' Δημοτικού Φως, Φυσική Γ' Γυμνασίου Οπτική - Απορρόφηση του φωτός
Κείμενο - φωτογραφίες : Τίνα Νάντσου
Πηγή θεωρίας: https://opencourses.physics.uoc.gr/ Πανεπιστήμιο Κρήτης
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου