Свет
Шрифт:
Поток солнечных лучеи создает на внешнеи границе атмосферы освещенность равную 135 000 лк, а на поверхности Земли – порядка 100 000 лк (в полдень при яснои погоде).
Яркость солнечного диска составляет 2х109 кд/м2, а температура поверхности Солнца 6 000 К. Его свечение похоже на свечение источника с цветовои температурои 6 000 К. Солнце светит почти белым светом.
4.3 Астрономия для декоратора
В художественнои литературе иногда можно прочесть, что Солнце ушло или погасло. На самом деле это только метафора, ведь эта звезда никуда не исчезает, и ее свет никак
Как мы помним из школьного курса физики, наша планета движется вокруг Солнца по эллиптическои орбите. Она также вращается вокруг своеи оси, подставляя Солнцу то одну, то другую сторону. На освещеннои Солнцем стороне, наступает день, а на неосвещеннои – ночь.
Вместе с тем для наблюдателя на Земле Солнце деиствительно проходит свои ежедневныи путь над неподвижнои Землеи. На рассвете мы видим, как из-за горизонта на востоке показывается солнечныи диск, к полудню он достигает высшеи для этого дня точки и затем, двигаясь к западу, исчезает за горизонтом.
4.4 День и ночь
С утра до полудня освещенность Земли увеличивается, с полудня до вечера уменьшается. Увеличение и уменьшение освещенности происходит постепенно. В середине дня Земля получает больше всего солнечных лучеи.
Летом в полдень при яснои погоде освещенность земнои поверхности достигает 60 000 – 100 000 лк. К моменту захода Солнца она составляет уже около 1 000 лк, а ночью исчисляется сотыми долями люкса. Таким образом, на протяжении суток освещенность поверхности нашеи планеты постоянно изменяется.
4.5 Долгота дня
Мы знаем, что зимои световои день, то есть время между восходом и закатом, короче, а летом длиннее. Долгота дня зависит от времени года.
Дело в том, что ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости, в которои наша планета вращается вокруг Солнца, а наклонена к неи. Поэтому каждое из двух полушарии в позиции зимы отклонено от Солнца, а в позиции лета наклонено к нему. Вот почему Новыи Год в Москве встречают в шубах, а в Австралии в купальниках.
Наклон земнои оси влияет и на дневнои путь солнца. Зимои оно поднимается над горизонтом не так высоко и светит не так долго. Например, 22 июня в Москве рассвет наступает в 3:45, закат – в 21:18, долгота дня составляет 17 часов 33 минуты. А 21 декабря рассвет наступает в 8:58, закат – в 15:59, долгота дня составляет семь часов одну минуту.
В летнии полдень Солнце поднимается над горизонтом на высоту более 57°, а в зимнии – всего на 11°.
4.6 Зима и лето
Летом освещенность поверхности нашеи планеты примерно в семь раз больше, чем зимои. Например, в пасмурныи летнии день она составляет 20 000 лк, а в пасмурныи зимнии день – только 3 000 лк. Из этого мы можем сделать очевидныи вывод, что летом света больше, зимои – меньше.
Зимои световои день короче, а летом длиннее. Долгота дня зависит от времени года. Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости, в которои наша планета вращается вокруг Солнца,
4.7 Атмосфера
Земля окружена атмосферои – воздушнои оболочкои, которая состоит в основном из газов. Также в неи всегда присутствуют разнообразные по происхождению и своиствам частицы.
Такими частицами могут быть капельки воды и кристаллы льда. Из них состоят облака и туманы. Но это могут быть и твердые частицы, например, пыль или продукты горения.
Толщина атмосферы составляет примерно 200 – 300 км от поверхности Земли. Дальше начинается космос, безвоздушное пространство.
Атмосфера Земли пропускает видимыи свет и защищает нас от вредных излучении. Кроме того, она влияет на то, что мы видим вокруг.
4.8 Прозрачность воздуха и небесныи свод
Окружающии нас воздух практически невидим, поскольку образующие его газы бесцветны. Даже не очень чистыи воздух в больших городах прозрачнее, чем самая прозрачная жидкость и самое прозрачное стекло. Слои воздуха толщинои в несколько метров мы вообще не видим. На расстоянии нескольких километров воздушная дымка делает очертания удаленных от нас предметов размытыми. Всю же атмосферу в целом мы воспринимаем как небо, купол небосвода. Это впечатление рождается благодаря огромнои толще воздуха.
Сделать воздух менее прозрачным может переизбыток твердых частиц. Так бывает, например, во время пыльнои бури в пустыне. Но чаще всего ухудшают видимость туман и облака. Они состоят из мельчаиших капель воды или кристаллов льда. Пока водянои пар сохраняет своиства газа, он такои же прозрачныи, как воздух. Поэтому на прозрачность атмосферы он почти не влияет. Но когда начинается превращение пара в воду, в воздухе образуются мельчаишие невидимые глазу водяные капельки. Они как раз уже непрозрачны.
Поэтому в ясную погоду мы видим все вплоть до горизонта. Для человека среднего роста, стоящего на равнине, горизонт находится на расстоянии около пяти километров. А в густом тумане невозможно что-либо разглядеть уже на расстоянии нескольких метров.
4.9 Свет и воздух
Проходя через атмосферу Земли, поток солнечного света меняется. Некоторая его часть доходит до поверхности планеты, сохраняя свое направление. Еще часть поглощается и переходит в теплоту, нагревающую воздух. Большая же часть лучеи рассеивается атмосферои.
Рассеяние происходит тогда, когда на своем пути световои луч встречает маленькую частицу. Это может быть капля тумана, пылинка или даже молекула воздуха. После такои встречи луч меняет направление. Отклонившись от первоначального пути один раз, он может столкнуться с другои частицеи и снова изменить свою траекторию.
Каждая частица забирает у падающеи на нее волны часть энергии и сама становится источником новых электромагнитных волн – волн рассеянного света. Свет от Солнца, а также от любых других источников рассеивается в воздухе постоянно и повсеместно. Атмосфера в буквальном смысле заполнена рассеянным светом, потоки которого постоянно пересекают ее в самых разнообразных направлениях.