Elmi tərəqqiyə və bir çox məlumat mənbələrinə sərbəst girişə baxmayaraq, bir insanın səmanın niyə mavi olduğu sualına düzgün cavab verməsi nadirdir.
Niyə gün ərzində səma mavi və ya mavi olur?
Ağ işıq - Günəşin yaydığı şey - rəng spektrinin yeddi hissəsindən ibarətdir: qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indiqo və bənövşəyi. Məktəbdən məlum olan kiçik qafiyə - "Hər ovçu qırqovulun harada oturduğunu bilmək istəyir" - hər sözün başlanğıc hərfləri ilə bu spektrin rənglərini dəqiq müəyyənləşdirir. Hər rəngin öz işıq dalğa uzunluğu var: qırmızı ən uzun, bənövşəyi isə ən qısadır.
Bizə tanış olan səma (atmosfer) bərk mikrohissəciklərdən, kiçik su damcılarından və qaz molekullarından ibarətdir. Uzun müddətdir ki, səmanın niyə mavi olduğunu izah etməyə çalışan bir neçə səhv fərziyyə var:
- kiçik su hissəciklərindən və müxtəlif qazların molekullarından ibarət atmosfer mavi spektrin şüalarının yaxşı keçməsinə imkan verir və qırmızı spektrin şüalarının Yerə toxunmasına imkan vermir;
- Havada asılmış kiçik bərk hissəciklər - məsələn, toz - mavi və bənövşəyi dalğa uzunluqlarını ən az səpələyir və buna görə də spektrin digər rənglərindən fərqli olaraq Yerin səthinə çatmağı bacarırlar.
Bu fərziyyələr bir çox məşhur alimlər tərəfindən dəstəkləndi, lakin ingilis fiziki Con Rayleigh tərəfindən aparılan araşdırmalar göstərdi ki, bərk hissəciklər işığın səpilməsinin əsas səbəbi deyil. İşığı rəng komponentlərinə ayıran atmosferdəki qazların molekullarıdır. Göydə qaz hissəciyi ilə toqquşan ağ günəş işığı şüası müxtəlif istiqamətlərə səpilir (səpilir).
Bir qaz molekulu ilə toqquşduqda, ağ işığın yeddi rəngli komponentinin hər biri səpələnir. Eyni zamanda, daha uzun dalğaları olan işıq (narıncı və sarı rəngləri də əhatə edən spektrin qırmızı komponenti) qısa dalğalı işıqdan (spektrin mavi komponenti) daha az səpilir. Bu səbəbdən, səpilmədən sonra havada qırmızıdan səkkiz dəfə çox mavi spektr rəngləri qalır.
Bənövşəyi ən qısa dalğa uzunluğuna malik olsa da, bənövşəyi və yaşıl dalğaların qarışığından göy hələ də mavi görünür. Bundan əlavə, hər ikisinin eyni parlaqlığını nəzərə alaraq, gözlərimiz mavi rəngi bənövşəyi rəngdən daha yaxşı qəbul edir. Məhz bu faktlar səmanın rəng sxemini müəyyən edir: atmosfer sözün əsl mənasında mavi-mavi rəngli şüalarla doludur.
Bəs onda niyə qürub qırmızı olur?
Ancaq səma həmişə mavi olmur. Sual təbii olaraq ortaya çıxır: əgər biz bütün günü mavi səma görürüksə, niyə gün batımı qırmızı olur? Yuxarıda gördük ki, qırmızı rəng qaz molekulları tərəfindən ən az səpələnir. Gün batarkən Günəş üfüqə yaxınlaşır və günəş şüası Yer səthinə gündüz kimi şaquli deyil, bucaqla yönəlir.
Buna görə də onun atmosferdən keçdiyi yol, Günəşin yüksək olduğu gün ərzində getdiyi yoldan xeyli uzundur. Bu səbəbdən mavi-mavi spektr atmosferin qalın təbəqəsində udulur, Yerə çatmır. Qırmızı-sarı spektrin daha uzun işıq dalğaları Yerin səthinə çatır, göyü və buludları qürub üçün xarakterik olan qırmızı və sarı rənglərdə rəngləndirir.
Buludlar niyə ağdır?
Buludlar mövzusuna toxunaq. Mavi səmada niyə ağ buludlar var? Əvvəlcə onların necə formalaşdığını xatırlayaq. Tərkibində görünməz buxar olan, yerin səthində qızdırılan nəmli hava yuxarıda hava təzyiqinin az olması səbəbindən yüksəlir və genişlənir. Hava genişləndikcə soyuyur. Su buxarı müəyyən bir temperatura çatdıqda, atmosfer tozunun və digər asılı bərk maddələrin ətrafında kondensasiya olunur və nəticədə kiçik su damcıları birləşərək bulud əmələ gətirir.
Nisbətən kiçik ölçülərə baxmayaraq, su hissəcikləri qaz molekullarından çox böyükdür. Əgər hava molekulları ilə qarşılaşdıqda günəş şüaları səpələnirsə, su damcıları ilə qarşılaşdıqda işıq onlardan əks olunur. Bu vəziyyətdə günəş işığının ilkin ağ şüası öz rəngini dəyişmir və eyni zamanda buludların molekullarını ağ rəngə "rəngləyir".
Səma niyə mavi, gün batımı qırmızıdır sualına cavab vermək çətindir.
Bu niyə baş verir?
Elm adamları bir neçə əsrdir ki, səmanın mavi rəngini izah edə bilmirdilər.
Məktəb fizikası kursundan hamı bilir ki, ağ işığı prizmadan istifadə edərək komponent rənglərinə ayırmaq olar.
Onları xatırlamaq üçün hətta sadə bir ifadə var:
Bu ifadədəki sözlərin ilk hərfləri spektrdəki rənglərin sırasını yadda saxlamağa kömək edir: qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indiqo, bənövşəyi.
Alimlər səmanın mavi rənginin günəş spektrinin mavi komponentinin Yer səthinə daha yaxşı çatması, digər rənglərin isə atmosferə səpələnmiş ozon və ya toz tərəfindən udulması ilə bağlı olduğunu irəli sürüblər. İzahatlar kifayət qədər maraqlı idi, lakin təcrübə və hesablamalarla təsdiqlənmədi.
Göyün mavi rəngini izah etmək cəhdləri davam etdi və 1899-cu ildə Lord Rayleigh nəhayət bu suala cavab verən bir nəzəriyyə irəli sürdü.
Məlum olub ki, səmanın mavi rəngi hava molekullarının xüsusiyyətlərindən qaynaqlanır. Günəşdən gələn şüaların müəyyən bir hissəsi Yer səthinə müdaxilə etmədən çatır, lakin onların əksəriyyəti hava molekulları tərəfindən udulur. Fotonları udmaqla, hava molekulları yüklənir (həyəcanlanır) və sonra fotonları özləri yayırlar. Lakin bu fotonların dalğa uzunluğu fərqlidir və onların arasında mavi rəng əmələ gətirən fotonlar üstünlük təşkil edir. Buna görə də səma mavi görünür: gün nə qədər günəşli və az buludlu olsa, səmanın bu mavi rəngi bir o qədər doymuş olur.
Bəs səma mavidirsə, bəs niyə gün batımında qırmızı olur? Bunun səbəbi çox sadədir. Günəş spektrinin qırmızı komponenti hava molekulları tərəfindən digər rənglərə nisbətən daha pis əmilir. Gün ərzində günəş şüaları Yer atmosferinə müşahidəçinin yerləşdiyi enlikdən birbaşa asılı olan bir açı ilə daxil olur. Ekvatorda bu bucaq düz bucağa yaxın olacaq, qütblərə yaxınlaşdıqca azalacaq. Günəş hərəkət etdikcə, işıq şüalarının müşahidəçinin gözünə çatmadan keçməli olduğu hava təbəqəsi artır - axı, Günəş artıq başda deyil, üfüqə doğru əyilir. Qalın bir hava təbəqəsi günəş spektrinin şüalarının çoxunu udur, lakin qırmızı şüalar müşahidəçiyə demək olar ki, itkisiz çatır. Bu səbəbdən gün batımı qırmızı görünür.
Ətrafımızdakı dünya heyrətamiz möcüzələrlə doludur, lakin biz çox vaxt onlara əhəmiyyət vermirik. Yaz səmasının açıq maviliyinə və ya gün batımının parlaq rənglərinə heyran olaraq, günün vaxtı dəyişdikcə səmanın niyə rəngini dəyişdiyini düşünmürük.
Biz gözəl günəşli bir gündə parlaq mavi rəngə və payızda səmanın parlaq rənglərini itirərək dumanlı boz rəngə çevrilməsinə öyrəşmişik. Ancaq müasir insandan bunun niyə baş verdiyini soruşsanız, bir vaxtlar məktəbdə fizika bilikləri ilə silahlanmış böyük əksəriyyətimiz çətin ki, bu sadə suala cavab verə bilək. Bu arada izahatda mürəkkəb bir şey yoxdur.
rəng nədir?
Məktəb fizikası kursundan bilməliyik ki, cisimlərin rəng qavrayışındakı fərqlər işığın dalğa uzunluğundan asılıdır. Gözümüz dalğa radiasiyasının yalnız kifayət qədər dar diapazonunu ayırd edə bilir, ən qısa dalğalar mavi, ən uzunu isə qırmızıdır. Bu iki əsas rəng arasında müxtəlif diapazonlarda dalğa radiasiyası ilə ifadə olunan rəng qavrayışımızın bütün palitrası yerləşir.
Günəş işığının ağ şüası əslində bütün rəng diapazonlarının dalğalarından ibarətdir, onu şüşə prizmadan keçirməklə görmək asandır - yəqin ki, bu məktəb təcrübəsini xatırlayırsınız. Dalğa uzunluqlarında dəyişikliklərin ardıcıllığını xatırlamaq üçün, yəni. gün işığı spektrinin rənglərinin ardıcıllığı, hər birimizin məktəbdə öyrəndiyi bir ovçu haqqında məzəli bir ifadə icad edildi: Hər Ovçu Bilmək İstəyir və s. 
Qırmızı işıq dalğaları ən uzun dalğalar olduğundan, keçərkən səpilməyə daha az həssasdırlar. Buna görə də, bir obyekti vizual olaraq vurğulamaq lazım olduqda, onlar əsasən qırmızı rəngdən istifadə edirlər ki, bu da istənilən havada uzaqdan aydın görünür.
Buna görə də, qadağanedici işıqfor və ya hər hansı digər təhlükə xəbərdarlığı işığı yaşıl və ya mavi deyil, qırmızıdır.
Gün batanda səma niyə qırmızıya çevrilir?
Gün batmazdan əvvəl axşam saatlarında günəş şüaları yerin səthinə birbaşa deyil, bucaq altında düşür. Yerin səthi Günəşin birbaşa şüaları ilə işıqlandırılan gündüzlə müqayisədə atmosferin qat-qat qalın təbəqəsini aşmalıdırlar.
Bu zaman atmosfer qırmızı rənglər istisna olmaqla, demək olar ki, bütün görünən diapazondan şüaları yayan rəng filtri rolunu oynayır - ən uzun və buna görə də müdaxiləyə ən davamlıdır. Bütün digər işıq dalğaları atmosferdə mövcud olan su buxarı və toz hissəcikləri tərəfindən ya səpilir, ya da udulur.
Günəş üfüqə nisbətən nə qədər aşağı düşürsə, işıq şüaları bir o qədər qalın atmosfer təbəqəsini aşmalıdır. Buna görə də, onların rəngi getdikcə spektrin qırmızı hissəsinə doğru dəyişir. Bir xalq xurafatı bu fenomenlə əlaqələndirilir, deyir ki, qırmızı gün batımı ertəsi gün güclü bir küləkdən xəbər verir. 
Külək atmosferin yüksək təbəqələrində və müşahidəçidən çox uzaqda yaranır. Günəşin əyri şüaları, sakit bir atmosferə nisbətən daha çox toz və buxarın olduğu atmosfer radiasiyasının yaranan zonasını vurğulayır. Buna görə də, küləkli bir gündən əvvəl xüsusilə qırmızı, parlaq gün batımını görürük.
Gündüz niyə göy mavi olur?
İşıq dalğa uzunluğundakı fərqlər də gündüz səmasının aydın maviliyini izah edir. Günəş şüaları birbaşa yerin səthinə düşdükdə, onların keçdiyi atmosfer təbəqəsi ən kiçik qalınlığa malikdir.
İşıq dalğalarının səpilməsi, havanı təşkil edən qazların molekulları ilə toqquşduqda baş verir və bu vəziyyətdə qısa dalğa uzunluğunun işıq diapazonu ən sabit olduğu ortaya çıxır, yəni. mavi və bənövşəyi işıq dalğaları. İncə, küləksiz bir gündə səma heyrətamiz dərinlik və mavilik əldə edir. Bəs niyə biz göydə bənövşəyi yox, mavi görürük?
Fakt budur ki, insan gözündə rəng qavrayışına cavabdeh olan hüceyrələr mavi rəngi bənövşəyi rəngdən daha yaxşı qəbul edirlər. Yenə də bənövşə qavrayış diapazonunun sərhədinə çox yaxındır.
Atmosferdə hava molekullarından başqa heç bir səpələnmə komponenti yoxdursa, biz göyü parlaq mavi görürük. Atmosferdə kifayət qədər böyük miqdarda toz görünəndə - məsələn, şəhərdə isti yayda - göy parlaq maviliyini itirərək solur.
Pis havanın boz səması
İndi aydın oldu ki, nə üçün payızın pis havası və qış çamuru səmanı ümidsizcə boz rəngə çevirir. Atmosferdə çox miqdarda su buxarı istisnasız olaraq ağ işıq şüasının bütün komponentlərinin səpilməsinə səbəb olur. İşıq şüaları kiçik damlacıqlara və su molekullarına əzilir, istiqamətini itirir və spektrin bütün diapazonunda qarışır. 
Buna görə də işıq şüaları nəhəng səpələnmiş abajurdan keçmiş kimi səthə çatır. Biz bu hadisəni səmanın boz-ağ rəngi kimi qəbul edirik. Atmosferdən nəm çıxarılan kimi səma yenidən parlaq mavi olur.
Bunu oxu:
6 noyabr 2011-ci il Los-Anceles üzərində qürub demək olar ki, qırmızı idi və Günəş nəhəng idi. Günəşi əhatə edən səma da parlaq narıncı-qırmızı idi. Bu heyrətamiz mənzərə idi. İnsanlar onu izləmək üçün yolda dayandılar. Deyəsən, bu Planet X yaxınlaşır? Və qızartı quyruqdan idi, Günəşin artması da tozun qırmızı rəngindən idi? [və digərindən] 5 noyabr 2011-ci il Bu şəkil İndiana ştatının Kokomo yaxınlığında günəş doğmadan əvvəl çəkilmişdir. Keçən ilin yayın sonundan bəri mən tez-tez bu kimi çəhrayı buludları və aydın günlərdə sübhdən əvvəl səmanın getdikcə daha qan qırmızı olduğunu görmüşəm. 3 noyabr 2011-ci il Buludlu bir gündə bu şəkil günəş çıxandan təxminən bir saat sonra çəkilib, günəşin buludların arasından baxdığını və üfüqün yaxınlığındakı buludların çəhrayı rəngdə olduğunu qeyd edin. Günəş çıxandan təxminən iki saat yarım sonra, bu fotoşəkildə olduğu kimi üfüqün yaxınlığında hələ də azacıq çəhrayı buludlar görünə bilərdi, baxmayaraq ki, o anda hələ bir şəkil çəkməmişdim. Adətən çəhrayı rəng şəfəqdən qısa müddət sonra yox olur. Bu gün günorta buludlu idi və gün batmazdan bir neçə saat əvvəl buludların çəhrayıya çevrildiyini gördüm. Planet X-in quyruğu Yerə çatmağa başlasaydı, gün ərzində buludlar daha çəhrayı, yoxsa bir az dumanlı və buludlu olduqda səma daha qırmızı olardı?
Bəşəriyyət buna öyrəşib ki, çıxan və qürub edən Günəş günorta Günəşindən böyükdür, günəşin doğuşunda və qürubunda Günəşin, eləcə də ətrafdakı buludların narıncı rəngdə olması. Biz izah etdik ki, bu, spektrin qırmızı bölgəsində işığın daha asan əyilməsi ilə bağlıdır, buna görə də qırmızı işıq şüaları Yerin cazibə qüvvəsi səbəbindən ilk növbədə üfüqdən yuxarı əyilir, spektrin digər hissələrindən gələn işıq isə o qədər də əyilmir. Günəşdən bütün istiqamətlərdə gələn spektrin bu hissəsindən gələn işıq Yerin cazibə qüvvəsi ilə bükülür ki, normal olaraq Yerdəki müşahidəçinin hər iki tərəfindən keçəcək işıq onun mərkəzinə doğru əyilir. Buna görə də, müşahidəçinin gözünə və ya kamerasına həm yanlardan, həm də birbaşa Günəşdən düz bir xəttlə gəlir, daha geniş bir şəkil çəkir.
Planet X-in quyruğundan gələn qırmızı tozun miqdarı atmosferdə artdıqca bu necə dəyişəcək? Aydındır ki, atmosferə nüfuz edən istənilən işıq getdikcə işıq spektrinin qırmızı bölgəsinə doğru sürüşəcək. Toz qırmızı görünür, çünki o, ilk növbədə spektrin qırmızı bölgəsindən işığı əks etdirir, eyni zamanda spektrin digər bölgələrindən işığı udur. Beləliklə, Yerə çatan günəş işığının getdikcə işıq spektrinin qırmızı bölgəsinə düşəcəyini nəzərə alsaq, bunun təsiri necə olacaq? Təbii ki, bu yaxınlarda Şimali Amerikada qırmızı auroralar qismən Yer və Planet X arasındakı qravitasiya rəqsi səbəbindən müşahidə edilmişdir. Digər təhriflər baş verəcəkmi?
Diqqətli bir müşahidəçinin qeyd etdiyi kimi, gün batanda Günəş həmişəkindən daha böyük görünür. Qırmızı spektrin işığı Günəşdən ayrıldıqdan sonra Yerə doğru əyilirsə, Yer atmosferində artan qırmızı tozun Günəşdən Yerə gələn bu işıq şüalarına nə faydası olacaq? Günəşin doğuşunda və qürubunda Günəşin daha böyük görünən ölçüsü ilə Yerin cazibə mərkəzinə doğru əlavə əyilmələrini gözləyə bilərik. Bütün planet cisimlərinin ölçüləri təhrif edilə bilər. Ay daha böyük və beləliklə daha yaxın görünə bilər, bəzən müşahidəçiləri narahat edir. Səlahiyyətlilərin bunun heç bir izahı olmayacaq və həmişəki kimi heç nə təklif etmədən susacaqlar. NASA və ekspertlər daha da xəcalət çəkəcəklər və daha çox narahat olan insanlar cavablar üçün interneti araşdırmağa başlayacaqlar, çünki Qiyamət günü peyğəmbərliklərində qırmızı toz qeyd olunur və onun görünüşünü gizlətmək mümkün deyil.
Bəzən gecələr səmanın kifayət qədər qaranlıq göründüyü bir fenomeni müşahidə etmək imkanımız olur. Və bu gün biz gecələr səmanın niyə parlaq olması ilə bağlı suallara baxacağıq.
Niyə qışda gecə işıqlıdır?
İlin qış dövründə biz nəinki yaydan daha tez qaralmağa, həm də havanın adətən elə olmasına alışmışıq ki, hətta gündüzlər də gündüzlər daha az parlaq görünür. . Buna baxmayaraq, bəzən kifayət qədər parlaq gecələri müşahidə etmək imkanımız olur, ona görə də qışda gecələr səmanın niyə işıqlı olması sualını nəzərdən keçirməliyik.
Gecələr daha yüngül səmanın iki səbəbi ola bilər:
- Gecənin həmişəki kimi qaranlıq olmadığını, çöldə qar şəklində yağıntının olduğunu görsəniz, əmin ola bilərsiniz ki, belə parlaq səmanın səbəbi qardır. Qar dənələri fənərlərin işığını, eləcə də ay işığını əks etdirir və bununla da daha işıqlı gecə səması illüziyasını yaradır;
- Əgər səma kifayət qədər parlaqdırsa və yağıntı yoxdursa, güclü və az buludluluq bu fenomenin səbəbi hesab edilə bilər. Buludlara diqqət yetirin - onlar həmişəkindən daha aşağıdır. Bu səbəbdən buludlar yerdən gələn işığın əks etdiricisi kimi çıxış edir, bu da parlaq səma illüziyasına səbəb olur.
Niyə gecə gündüz kimi parlaqdır?
Əgər Yer səthinin gecə işıqlandırılması ilə maraqlandığınız zaman, məsələn, Sankt-Peterburqda müşahidə olunan "Ağ Gecələr" haqqında məlumatla birbaşa maraqlanırsınızsa, bu vəziyyətdə cavab tamamilə olacaq. fərqli.
Başlamaq üçün qeyd etmək yerinə düşər ki, belə ağ gecələr təkcə Sankt-Peterburqda deyil, planetimizin bir çox başqa yerlərində də müşahidə olunur. Məsələn, kiminsə Qrenlandiyada gecə niyə işıqlı olduğu sualı ilə maraqlanması tamamilə mümkündür, çünki oxşar bir fenomen orada da mövcuddur.
Belə bir hadisənin baş verməsində planetar miqyasda baş verən hadisələr günahkar sayılır. Məsələ burasındadır ki, müəyyən bir zamanda Yerin Günəş ətrafında müəyyən trayektoriya üzrə fırlanması, həmçinin öz oxu ətrafında fırlanması səbəbindən planetimiz elə bir trayektoriyadadır ki, hətta gecələr də Günəş ərazisi, məsələn, Sankt-Peterburq və ya Qrenlandiya üfüqdən çox aşağı müəyyən deyil. Müvafiq olaraq, hətta gecə vaxtı günəş işığı Yerin səthinə səpələnir və yuxarıda qeyd olunan ərazilərdə adi gecə əvəzinə bir növ alaqaranlıq müşahidə olunur.
