да, можно сделать закат в чашке молока.

Тот же оранжевый и красный узор цветов, который вы видите, когда садится солнце, может быть создан в вашей чашке с молоком, если вы правильно создадите ситуацию..

Физика, которая делает вашу чашку с молоком оранжевой и красной, — это та же самая физика, которая делает небо на закате оранжевым и красным..

Делаем закат в чашке молока

В этом смысле, вы можете буквально сделать закат в своей чашке молока. Вам даже не нужно солнце, чтобы сделать это. Давайте сначала рассмотрим основы физики, а потом поймем, как сделать закат в чашке..

На этих изображениях изображен закат в чашке с молоком и голубое небо в чашке с молоком..

Чтобы получить эти изображения, все, что вам нужно, это разбавленное до нужного количества молоко и яркий, белая лампочка, поднесенная к молоку.

Цветовые узоры в этих чашках вызваны той же самой физикой, которая вызывает закаты и голубое небо..

Оранжевый цвет виден, если смотреть прямо на лампочку через чашку, а синий цвет виден, если смотреть сбоку от чашки относительно лампочки..

Когда свет рассеивается от объекта, который намного больше, чем его длина волны, свет действует так же, как маленький мрамор.

Из-за этого, свет разных цветов отражается от большого объекта под одним и тем же углом.

Этот тип рассеяния называется “геометрическое рассеяние”.

Это тип рассеяния, с которым мы больше всего знакомы в повседневной жизни..

Красный свет имеет длину волны 630 нанометры. По сравнению, диаметр яблока примерно 8 см, который о 130,000 раз больше длины волны красного света.

Следовательно, красный свет определенно отражается от яблока геометрически.

Поскольку белый свет состоит из всех видимых цветов, сияющий белый свет на объект, который намного больше, чем длина волны света, заставляет все разные цвета отражаться под одним и тем же углом.

Это приводит к двум эффектам, когда большой объект освещается белым светом.: 1) объект имеет один и тот же цвет независимо от того, под каким углом на него смотрят, а также 2) общий цвет объекта во многом определяется тем, какие цвета поглощаются, а какие не поглощаются.

Например, кленовый лист намного больше длины волны видимого света и, таким образом, вызывает геометрическое рассеяние света.

Здоровый кленовый лист поглощает красный, оранжевый, желтый, синий, и фиолетовый свет от полного распространения цветов, которые присутствуют в падающем белом солнечном свете.

Следовательно, лист только отражает обратно зеленый свет.

Мы видим, как лист зеленый, так как это единственный цвет света, который достигает наши глаза.

более того, лист выглядит зеленый из всех углов обзора.

Так как цвет большого объекта в основном определяется его спектром поглощения, которая обычно постоянна для всех объектов, сделанных из того же материала,, цвет крупного объекта является одинаковым для всех объектов, в том же классе.

Например, все здоровые листья на дубе зеленые.

Потому что цвет является постоянным во всех углах и по всем объектам в классе, когда оптическое рассеяние на работе, люди склонны думать о цвете как врожденное свойство объекта, который является полезным, но неточным упрощением.

В отличие от геометрического рассеяния, Рэлеевское рассеяние включает рассеяние света от объектов, которые намного меньше длины волны света..

Когда свет рассеивается от такого объекта, свет не действует как мрамор, падающий и отражающийся от точки на поверхности объекта.

Скорее, свет действует как вибрирующее однородное электрическое поле, которое полностью охватывает объект.

В следствии, свет рассеивается во все стороны в некоторой степени.

более того, количество света, рассеивающегося в определенном направлении, зависит от цвета света, а не от геометрии поверхности объекта..

Это приводит к двум эффектам, когда небольшой объект (меньше, чем примерно 100 нанометры) освещается белым светом: 1) объект имеет разный цвет в зависимости от того, под каким углом на него смотреть, а также 2) цвет объекта не определяется формой или свойствами материала поверхности объекта.

Какая цветовая картина возникает при рэлеевском рассеянии?? Объект, отображающий рэлеевское рассеяние, рассеивает в основном синий и фиолетовый цвета в боковом направлении., оставляя красный, оранжевый, желтый, зеленый, и уменьшенное количество синего и фиолетового, чтобы продолжить движение в прямом направлении..

Так как маленькие объекты не очень сильно рассеивают свет, и поскольку люди не могут видеть небольшое количество света, требуется большая коллекция мелких объектов, чтобы люди могли видеть свет, создаваемый рэлеевским рассеянием..

более того, объекты должны быть достаточно разбросаны, чтобы они действовали как независимые объекты.

Если набор мелких объектов ближе друг к другу, чем длина волны света, они просто будут действовать как один гигантский объект.

Так, где мы можем найти большую коллекцию наноразмерных объектов, которые несколько рассеяны? В атмосфере и во взвешенном состоянии в жидкостях.

Когда вы думаете о маленьких объектах, рассеянных по атмосфере, вы, вероятно, думаете о частицах пыли, кусочки загрязнения, капли дождя, капли тумана, и маленькие капельки жидкой воды, из которых состоят облака.

Оказывается, по сравнению с длиной волны видимого света, все эти объекты слишком велики, чтобы участвовать в рэлеевском рассеянии..

Вместо, эти объекты в основном генерируют геометрическое рассеяние, который имеет тенденцию рассеивать все цвета одинаково во всех направлениях.

По этой причине, пыль, загрязнение, дождь, туман, и облака имеют тенденцию быть белыми, или вариации белого, такие как серый или коричневый.

Объекты в небе, которые достаточно малы, чтобы отображать рэлеевское рассеяние, сами по себе являются молекулами воздуха., которые в основном представляют собой молекулы азота (N2) и молекулы кислорода (O2).

Каждая молекула воздуха рассеивает синие и фиолетовые цвета больше всего в боковых направлениях и позволяет другие цвета продолжать в прямом направлении.

Поэтому дневное небо голубое (дневное небо не выглядит фиолетовым по нескольким причинам, главным из которых, что человеческие глаза не видят фиолетовый цвет очень хорошо).

Вокруг заката, есть так много воздуха между Солнцем и наблюдателем, что синие цвета уже были разбросаны на другие части земли, оставляя в основном красные и оранжевые цвета.

Молоко в основном коллекция крошечных белков покрытия капли масла суспендировали в воде.

Эти сгустки достаточно для генерации Рэлея рассеяния малы. Следовательно, сияя свет через стакан молока, вы можете получить те же цветовые эффекты, как и в небе.

тем не мение, регулярное молоко имеет такую ​​высокую концентрацию этих нефтяных сгустков, что каждый луч света рассеивает много раз перед выходом из чашки.

Каждая серия многочисленных событий рассеяния стремится к рандомизации и среднего расстояния цветовых эффектов Рэлей рассеяния.

В следствии, чашка молока обычной концентрации выглядит белой.

Чтобы увидеть цветовые эффекты, нужно разбавить молоко. Это заставит масляные капли распространиться настолько, что лучи света рассеются только один раз..

Возьмите прозрачную стеклянную чашку с гладкой поверхностью и наполните ее водой почти доверху..

следующий, добавляйте молоко в чашку по одной капле. После добавления каждой капли, смешать все вместе и посмотреть на яркую лампочку через чашку.

Продолжайте добавлять капли молока, пока лампочка не станет красной или оранжевой, если смотреть через чашку..

Престо! У тебя закат в чашке. Для усиления эффекта, делайте это ночью с выключенным светом, кроме одной лампочки, на которую вы смотрите через чашку.

следующий, расположитесь так, чтобы смотреть на край чашки относительно линии, соединяющей чашку и лампочку.. Теперь вы видите синий цвет. Престо! У тебя дневное небо в чашке.

кредит:HTTPS://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/09/23/можете-вы-сделать-закат-в-чашке-молока/