يمكنك جعل غروب الشمس في كوب من الحليب

سؤال

نعم فعلا, يمكنك جعل غروب الشمس في كوب من الحليب.

نفس النمط البرتقال والأحمر من الألوان التي تراها عندما تغرب الشمس يمكن أن تنشأ في ديك كوب من الحليب إذا قمت بإعداد الوضع بشكل صحيح.

الفيزياء أن يجعل لديك كوب من البرتقال الحليب والأحمر هي الفيزياء بالضبط نفس الذي يجعل السماء في البرتقالي والأحمر الغروب.

Making Sunset In A Cup Of Milk

بهذا المعنى, يمكنك جعل حرفيا غروب الشمس في ديك كوب من الحليب. أنت لا تحتاج حتى الشمس للقيام بذلك. دعونا ننظر في الفيزياء الأساسية أولا ثم سنقوم فهم كيفية جعل غروب الشمس في فنجان.
غروب الشمس في فنجان
تظهر هذه الصور غروب الشمس في كوب من الحليب والسماء زرقاء في كوب من الحليب.

للحصول على هذه الصور, كل ما تحتاجه هو الحليب المخفف إلى كمية مناسبة ومشرق, لمبة الضوء الأبيض عقدت على مقربة من الحليب.

هي سبب أنماط الألوان في هذه الكأس من نفس الفيزياء الدقيق الذي يسبب غروب الشمس والسماء الزرقاء.

ويعتبر اللون البرتقالي عند النظر مباشرة في لمبة الضوء من خلال كوب واللون الأزرق وينظر عند النظر إلى جانب كوب المتعلقة المصباح الكهربائي.

عندما ينثر الضوء الخروج من كائن أكبر بكثير من طول موجته, ضوء يتصرف تماما مثل الرخام الصغير.

و لهذا, ألوان مختلفة من الضوء كل ترتد كائن كبير في نفس الزاوية.

ويسمى هذا النوع من نثر “نثر الهندسي”.

هو نوع من التشتت الذي نحن أكثر الناس دراية في الحياة اليومية.

الضوء الأحمر لديه الطول الموجي لل 630 نانومتر. في المقابل, قطر تفاحة على وشك 8 سم, وهي عن 130,000 مرات أكبر من طول موجة الضوء الأحمر.

وبالتالي, ضوء أحمر مستبعد بالتأكيد من تفاحة هندسيا.

منذ الضوء الأبيض يتكون من جميع الألوان المرئية, ساطع الضوء الأبيض على الكائن الذي هو أكبر بكثير من الطول الموجي للضوء يسبب ألوان مختلفة لجميع تعكس في نفس الزاوية.

وهذا يؤدي إلى تأثيرين عندما يضيء كائن كبير من الضوء الأبيض: 1) الكائن له نفس اللون بغض النظر عن زاوية ينظر إليها في, و 2) يتم تحديد اللون العام للجسم بشكل كبير والتي ولا يمتص الألوان.

على سبيل المثال, ورقة القيقب هي أكبر بكثير من طول موجة الضوء المرئي، وبالتالي يؤدي إلى تبعثر الضوء هندسيا.

ورقة للنبات القيقب صحية تمتص الحمراء, البرتقالي, الأصفر, أزرق, والضوء البنفسجي من انتشار كاملة من الألوان التي تكون موجودة في الحادث ضوء الشمس الأبيض.

وبالتالي, ورقة تعكس فقط العودة الضوء الأخضر.

ونحن نرى أن ورقة كما الخضراء لأن هذا هو اللون الوحيد من الضوء الذي يصل أعيننا.

علاوة على ذلك, ورقة تبدو خضراء من جميع زوايا النظر.

منذ لون كائن كبير يتحدد في الغالب من قبل طيف امتصاصه, وهو ثابت عادة لكافة الكائنات مصنوعة من نفس المادة, لون كائن كبير هو نفسه بالنسبة لجميع الكائنات في نفس الفئة.

على سبيل المثال, جميع الأوراق صحية على شجرة بلوط خضراء.

لأن اللون هو ثابت في جميع زوايا مشاهدة وعبر كافة الكائنات في فئة عندما تشتت بصري في العمل, البشر يميلون إلى التفكير في اللون كخاصية الفطرية للجسم, وهو التبسيط مفيدة ولكن غير دقيقة.

وعلى النقيض من نثر الهندسي, ينطوي نثر رايلي تناثر الضوء من الأجسام التي هي أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء.

عندما ينثر الضوء الخروج من مثل هذا الكائن, ضوء لا يتصرف وكأنه ضرب من الرخام وكذاب قبالة نقطة على سطح الجسم.

بدلا, الأفعال ضوء مثل حقل كهربائي موحد تهتز يشمل تماما الكائن.

كنتيجة ل, ضوء ينثر في كل الاتجاهات إلى حد ما.

علاوة على ذلك, كمية الضوء التي تنتشر في اتجاه معين يعتمد على لون الضوء وليس على سطح الهندسة الكائن.

وهذا يؤدي إلى تأثيرين عندما كائن صغير (أصغر من حول 100 نانومتر) مضاءة بالضوء الأبيض: 1) كان الكائن يحتوي على ألوان مختلفة اعتمادا على ما زاوية ينظر إليها في, و 2) لم يتم تحديد لون الكائن من شكل أو سطح خصائص المواد الكائن.

ما هو نمط من الألوان التي تم إنشاؤها بواسطة نثر رايلي? كائن عرض نثر رايلي ينثر الألوان في الغالب الأزرق والبنفسجي في الاتجاه الجانبي, ترك الأحمر, البرتقالي, الأصفر, أخضر, وانخفاض كميات من اللون الأزرق والبنفسجي لمواصلة تسير في الاتجاه إلى الأمام.

منذ الأشياء الصغيرة لا مبعثر كثيرا ضوء, ومنذ البشر لا يمكن أن نرى كميات صغيرة من الضوء, فإنه يأخذ مجموعة كبيرة من الأجسام الصغيرة من أجل البشر لترى النور التي تنتجها نثر رايلي.

علاوة على ذلك, وإلى أن تنتشر الكائنات إلى حد ما خارج بحيث تتصرف مثل كائنات مستقلة.

إذا مجموعة من الكائنات الصغيرة هي أقرب إلى بعضها البعض من الطول الموجي للضوء, أنها سوف تتصرف تماما مثل كائن عملاق واحد.

وبالتالي, حيث يمكن أن نجد مجموعة كبيرة من الأجسام النانوية التي فرقت إلى حد ما? في الجو والعالقة في السوائل.

عندما تفكر في الأشياء الصغيرة المتناثرة عبر الغلاف الجوي, وربما كنت أفكر في جزيئات الغبار, بت من التلوث, قطرات المطر, قطرات من الضباب, وقطرات صغيرة من الماء السائل التي تشكل الغيوم.

وتبين أنه بالمقارنة مع الطول الموجي للضوء المرئي, كل هذه الأشياء هي أبعد ما تكون كبيرة جدا للمشاركة في نثر رايلي.

في حين أن, هذه الكائنات تولد في الغالب نثر الهندسي, والتي تميل لتفريق جميع الألوان بالتساوي في كل الاتجاهات.

لهذا السبب, غبار, التلوث, تمطر, ضباب, والغيوم تميل إلى أن تكون بيضاء, أو أشكال مختلفة من الأبيض مثل الرمادي أو البني.

الكائنات في السماء التي هي صغيرة بما يكفي لعرض نثر رايلي هي جزيئات الهواء أنفسهم, التي هي في معظمها جزيئات النيتروجين (N2) وجزيئات الأكسجين (O2).

كل جزيء الهواء ينثر الأزرق والبنفسجي الألوان أكثر في الاتجاهات الجانبية ويتيح الألوان الأخرى لا تزال على في الاتجاه إلى الأمام.

هذا هو السبب في سماء النهار أزرق (السماء في النهار لا تبدو فوق البنفسجية لعدة أسباب, أهمها أن العين البشرية لا ترى اللون البنفسجي بشكل جيد للغاية).

حول غروب الشمس, هناك الكثير من الهواء بين الشمس والمراقب أن الألوان الزرقاء وقد تم بالفعل المتناثرة في أجزاء أخرى من الأرض, ترك معظمهم من الألوان الحمراء والبرتقالية.

الحليب هو في الغالب عبارة عن مجموعة من النقط الصغيرة المغلفة البروتين من النفط العالقة في الماء.

هذه النقط هي صغيرة بما يكفي لتوليد نثر رايلي. وبالتالي, من خلال تسليط الضوء من خلال كوب من الحليب, يمكنك الحصول على نفس الآثار اللون كما في السماء.

ومع ذلك, الحليب العادي لديه مثل هذه نسبة عالية من هذه النقط النفط أن كل أشعة الضوء يتبعثر عدة مرات قبل أن تغادر الكأس.

كل سلسلة من الأحداث نثر متعددة يميل بطريقة عشوائية والمتوسط ​​بعيدا عن تأثيرات لونية من نثر رايلي.

كنتيجة ل, كوب من الحليب في تركيز منتظم يبدو تماما الأبيض.

من أجل أن نرى آثار اللون, تحتاج إلى تخفيف الحليب. وهذا سوف يسبب النقط النفط لنشر بما فيه الكفاية أن أشعة الضوء مبعثر مرة واحدة فقط.

خذ كوب زجاج واضحة مع سطح أملس وملء تقريبا إلى الأعلى مع المياه.

التالى, إضافة الحليب إلى كوب قطرة واحدة في وقت واحد. بعد إضافة كل قطرة, خلط كل شيء معا وننظر لمبة الضوء الساطع من خلال الكأس.

الحفاظ على إضافة قطرات من الحليب حتى تظهر لمبة الضوء الأحمر أو البرتقالي عندما ينظر اليها من خلال الكأس.

سريع جدا! لديك غروب الشمس في فنجان. لزيادة تأثير, القيام بذلك في الليل مع كل الاضواء إيقاف باستثناء المصباح الكهربائي واحد كنت تبحث في من خلال الكأس.

التالى, ضع نفسك بحيث كنت تبحث في جانب كوب المتعلقة خط يربط بين الكأس والمصباح الكهربائي. ترى الآن اللون الأزرق. سريع جدا! لديك السماء النهار في فنجان.

ائتمان:HTTPS://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/09/23/can-you-make-a-sunset-in-a-cup-of-milk/

‫أضف إجابة