![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
elisapeyronОпять занимаюсь детскими вопросами =)
Самые замечательные на свете вопросы это они.
Сегодня мы занимались рассеянием света, как вы, наверное уже догадались.
Для этого достаточно создать простую коллоидную систему и пропустить через нее свет. В данном случае мы просто налили немного молока в воду.
Я недавно рассказывала про эффект Тиндаля. Не буду на нем останавливаться, скажу только что небо синее не поэтому. То есть, конечно свет в атмосфере рассеивается так же как и в дыме. Но в воздухе его рассеивают не крупные пылинки или капли воды(как полагали первые исследователи), а сами молекулы. Тут хочется рассказать про разложение Ми и про уравнения Френеля, но я думаю, кому интересно и сам почитает, а кому нет, так я только зазря многобукв напишу.
Короче, смотрите на фото. У фонарика свет отдает синевой, а до донца доходит уже преимущественно красный. Вот вам и доказательство того, что синий рассеивается лучше и ответ на вопрос почему небо синее. А почему не фиолетовое, сразу спросите вы =D
Ведь фиолетовые волны должны рассеиваться лучше всего? ;)
Ну, тут можно ответить более физически, а можно более биологически. Мне нравится биологический ответ, потому что он менее предсказуем. Это потому что наши мозги воспринимают смесь синего и фиолетового, как синий.
Детям же интересно поиграть со светофильтрами. Конечно, вы давали им смешивать желтую и синюю краски. Но тут можно смешать желтый и синий свет! А что будет если смешать все света радуги?
И все-таки почему облака белые, а молоко непрозрачное? Все дело в размере частицы отражающей свет.
"В случае близости размеров частицы к длине волны света диаграмма направленности рассеяния становится сложной. Проявляется интерференция волн, отраженных от различных участков поверхности частицы. Интенсивность рассеянного под определенным углом света зависит от того, сколько раз волна укладывается на диаметре частицы, поэтому она сильно зависит от размеров частицы. Когда в размеры частицы укладывается несколько длин волны, чередование максимумов и минимумов в диаграмме направленности становится настолько частым, что при падении белого света на, например, коллоидный раствор, наблюдатель увидит белый рассеянный свет. В итоге вещество с большим количеством таких частиц становится непрозрачным. В этом причина белого цвета облаков на небе, белого цвета молока и т. д. Раствор коллоидных частиц может быть окрашен в том случае, когда вещество частиц избирательно поглощает свет в определенном спектральном диапазоне."
Самые замечательные на свете вопросы это они.
Сегодня мы занимались рассеянием света, как вы, наверное уже догадались.
Для этого достаточно создать простую коллоидную систему и пропустить через нее свет. В данном случае мы просто налили немного молока в воду.
Я недавно рассказывала про эффект Тиндаля. Не буду на нем останавливаться, скажу только что небо синее не поэтому. То есть, конечно свет в атмосфере рассеивается так же как и в дыме. Но в воздухе его рассеивают не крупные пылинки или капли воды(как полагали первые исследователи), а сами молекулы. Тут хочется рассказать про разложение Ми и про уравнения Френеля, но я думаю, кому интересно и сам почитает, а кому нет, так я только зазря многобукв напишу.
Короче, смотрите на фото. У фонарика свет отдает синевой, а до донца доходит уже преимущественно красный. Вот вам и доказательство того, что синий рассеивается лучше и ответ на вопрос почему небо синее. А почему не фиолетовое, сразу спросите вы =D
Ведь фиолетовые волны должны рассеиваться лучше всего? ;)
Ну, тут можно ответить более физически, а можно более биологически. Мне нравится биологический ответ, потому что он менее предсказуем. Это потому что наши мозги воспринимают смесь синего и фиолетового, как синий.
Детям же интересно поиграть со светофильтрами. Конечно, вы давали им смешивать желтую и синюю краски. Но тут можно смешать желтый и синий свет! А что будет если смешать все света радуги?
И все-таки почему облака белые, а молоко непрозрачное? Все дело в размере частицы отражающей свет.
"В случае близости размеров частицы к длине волны света диаграмма направленности рассеяния становится сложной. Проявляется интерференция волн, отраженных от различных участков поверхности частицы. Интенсивность рассеянного под определенным углом света зависит от того, сколько раз волна укладывается на диаметре частицы, поэтому она сильно зависит от размеров частицы. Когда в размеры частицы укладывается несколько длин волны, чередование максимумов и минимумов в диаграмме направленности становится настолько частым, что при падении белого света на, например, коллоидный раствор, наблюдатель увидит белый рассеянный свет. В итоге вещество с большим количеством таких частиц становится непрозрачным. В этом причина белого цвета облаков на небе, белого цвета молока и т. д. Раствор коллоидных частиц может быть окрашен в том случае, когда вещество частиц избирательно поглощает свет в определенном спектральном диапазоне."
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2013-05-08 10:36 am (UTC)Спасибо за такой пост. я ОБОЖАЮ такие посты больше всего.
Я тоже люблю детские вопросы, которые, поначалу, звучат как детские, но по ходу объяснения оказываются многоуровневыми как лук.
no subject
Date: 2013-05-08 10:49 am (UTC)мне нравится как все вокруг взаимосвязано. из уравнений поляризации электромагнитного поля становится понятен физический смысл рассеяния света. и так виток за витком распутывается клубок вопросов.
no subject
Date: 2013-05-08 10:39 am (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 10:51 am (UTC)на самом деле я уже напрямую сталкиваюсь с тем, что у меня не хватает больше слов, чтоб просто объяснить сложные вещи. и жутко переживаю по этому поводу =)
Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 11:32 am (UTC)И ни интерференция, ни диаграмма направленности, ни другие сложные слова тут кажись получаются не причём. А вот почему небо синее - вопрос и впрямь более сложный...
Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 11:48 am (UTC)"И ни интерференция, ни диаграмма направленности, ни другие сложные слова тут кажись получаются не причём" можно и проще "на все воля божия", тогда даже понятия частиц и краев не понадобится.
Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 11:54 am (UTC)Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 12:01 pm (UTC)Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 12:26 pm (UTC)Я знаю лишь два исключения - либо когда свет проходит их насквозь, не рассеиваясь, либо когда довольно много света отражается от них как от зеркал, так же не рассеиваясь. И то, если таких частиц достаточно много, чтобы отражения и просветы от одних частиц рассеивались другими - издали массивы и таких частиц будут белыми.
Например, снег и стеклянная крошка белые, хотя размеры частиц и их граней не соразмерны длинам световых волн. Даже разбитое прессованное стекло (которое на кубики распадается) - тоже белое.
Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 12:53 pm (UTC)Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 02:16 pm (UTC)Можно сказать, что это всё потому что они бесцветные на самом деле, и содержат много мелких частиц, направляющих свет в разные стороны. Какой свет пришёл - такой и направляют. Как бокал с молоком на первой фотке.
И, если очень хочется, можно дополнить отдельной подробностью:
Можно сказать, что это всё потому что они бесцветные на самом деле, и содержат много мелких частиц, направляющих свет в разные стороны. Направлять свет частицы могут за счёт отражения или преломления на гранях, или, если частицы вдвое меньше размера волны, то световая волна поворачивает, просто огибая частицу. В любом случае, какой свет пришёл - такой и направляют. Как бокал с молоком на первой фотке.
Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 02:35 pm (UTC)в молоке как раз нет больших частиц, там все достаточно маленькие. и тут еще придется объяснять что такое опалесценция.
если мы уже про белый свет заговорили =)
Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 02:39 pm (UTC)то есть преломление света там тоже должно быть(?), но больше там будет абсорбции и рассеивания. опять же это если про молоко говорить. в электролитах все будет несколько иначе, ибо частицы заряжены.
Re: Не все сложные вещи - действительно сложные ;)
Date: 2013-05-08 11:57 am (UTC)есть также рассеяние Рэлея(это к цвету неба), рассеяние Мандельштама — Бриллюэна, Рамана, ну и Тиндаля же.
no subject
Date: 2013-05-08 11:42 am (UTC)Ещё чуть-чуть простых слов на тему белого
Date: 2013-05-08 02:08 pm (UTC)За цветовое восприятие отвечают в основном колбочки. Белым воспринимается свет, который на все виды колбочек воздействует примерно поровну.
Но колбочки у нас всего трёх видов, каждый из которых наиболее восприимчив к своему цвету. Близкие к этому цвету цвета колбочками воспринимаются как тот же цвет, но несколько меньшей яркости. Оттенки мы различаем лишь потому, что этот цвет, несколько отличаясь от основного воспринимаемого цвета одного вида колбочек, в то же время становится чуть ближе к воспринимаемым цветам других колбочек, или чуть дальше от них. И вот баланс яркостей, воспринимаемых тремя видами колбочек, и даёт наше ощущение цвета.
Именно поэтому для ощущения белого цвета достаточно, чтобы в цветовом потоке было как минимум три составляющих, в сумме одинаково сильно возбуждающих все три вида колбочек.
Именно из-за такого устройства зрения у нас возможны цветные фотографии, цветное кино, телевизоры, компьютеры и цветные иллюстрации в книжках - везде, где из трёх красок получают полную палитру цветов и их оттенков. Именно на это же опираются современные 3В-кинотеатры с радужными стеклянными очками и обычными экранами, где разным глазам не дают видеть разные оттенки трёх основных цветов, а мы этого не замечаем и видим полноцветное стерео-изображение.
И благодаря такому устройству глаз мы можем видеть белый даже там, где его вовсе нет, а есть три вовсе не белых цвета.
Re: Ещё чуть-чуть простых слов на тему белого
Date: 2013-05-08 02:16 pm (UTC)просто жалко. в этот коммент пару фоток добавить и уже хороший познавательный пост получился бы для детишек =)
Re: Ещё чуть-чуть простых слов на тему белого
Date: 2013-05-08 02:16 pm (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 11:12 am (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 11:18 am (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 12:30 pm (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 12:39 pm (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 02:18 pm (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 02:42 pm (UTC)оттого я не люблю писать подобных постов. обязательно найдется желающий блеснуть остроумием и эрудицией.
а лучше бы действительно пост про баланс белого написали. и мне хорошо и интернету польза.
no subject
Date: 2013-05-08 02:45 pm (UTC)И по остальным темам больше не отвлекаю, спасибо случившийся за диалог.
no subject
Date: 2013-05-08 03:05 pm (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 03:00 pm (UTC)Если бы так интересно объясняли в школе, то возможно, я бы хоть немного поняла физику (и химию в т.ч.).
no subject
Date: 2013-05-08 03:06 pm (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 03:47 pm (UTC)no subject
Date: 2013-05-08 09:21 pm (UTC)пс. опять спасибо, я бы даже не подумала что это так интересно.
no subject
Date: 2013-05-10 06:48 am (UTC)сижу с открытым ртом и судорожно вспоминаю, где все фонарики и проектор дома!
(я тоже бы про эти Ми почитала:)
no subject
Date: 2013-05-10 06:57 am (UTC)ну может я когда-нибудь почувствую себя достаточно компетентной и напишу познавательную детскую книжку про физику =)