Zakaj je snežno bela, čeprav je posamezna snežinka prozorna? Zakaj je snežno bela? Kar je lažje: čisti sneg v mesečni noči ali črn žamet v sončnem dnevu
V rokah cenim snežno kepo in jo z dihom ogrejem.
Poglejte, moja snežna kepa se je spremenila v kapljico!
Ah, ne oviraj me! Hiti najti pomlad!
Galina Mikhailovna Novitskaya
Galina Mikhailovna Novitskaya (1933–2000) - sovjetski pesnik, prozaist, prevajalec.
Večina del Galine Novitske je poezija za otroke,
v katerem je pesnica ustvarila edinstveno vzdušje lepote in krhkosti sveta.
ZANIMANJE: SNEG
Fizika okoli nas
Letos se je zima v Kursku zavlekla - noče spustiti vajeti in odstraniti snega z dvorišča :-) Sonce je prijetno s toploto, vendar se ne more spopasti s snežnimi zameti ... Delo z lopato in prenos snega z dvorišča na vrt - količina snega se ne spremeni: - ) Nekdo vozi zastarel sneg in se dogovarja ples s tamburino, nekdo zakuri in poje zvočne pesmi - preganja zimo in privlači pomlad ...
Toda niti eno niti drugo ni naša metoda ;-)
Poskusimo ugoditi zimi in sneg od doma preživeti na nekonvencionalen, a upajmo na učinkovit način :-)))))))
Vaša pozornost uganke in pregovori o snegu, neponovljivo poezija zime v izvedbi Ivana Aleksejeviča Bunina in Roberta Ivanoviča Roždestvenskega, mojstrovine svetovnega slikarstva in moja oboževana fizika!
SNEGA UGOTOVITVE
- Pozimi se ogreje, spomladi tli, poleti umre, jeseni oživi.
- Ležal je, ležal in stekel v reko.
- Na dvorišču je gora in v koči z vodo.
PONUDNIKI O SNEGU
- Sneg za medicinsko sestro je toplo ohišje.
- Več snega na poljih - več žita v zabojnikih.
- Sneg bo zapihal - prišel bo kruh; voda se bo razlila - zbiralo se bo seno.
Goryushkin-Sorokopudov Ivan Silych (05.11.1873–29.12.1954) - ruski in sovjetski slikar, grafik in učitelj. Častni umetnik RSFSR.
Korochun - Zimski solsticij. Noč Korochuna in Kolyade je veliko hladnejša :-) tuja ... keltska noč čarovnic ;-) In tudi ... prepustite se čudovitim zimskim pokrajinam na zeleni strani "Seasons: Winter".
Sneg pozimi ogreje, spomladi tli, poleti umira, jeseni oživi
Sneg za medicinsko sestro - toplo ohišje
Pokrov to je vrhnja oblačila iz usnja - ovčji plašč iz ovčje kože. Ovčji plašč je dolg, ni prekrit s krpo krznen plašč... Izkazalo se je, da zimska mati obleče zemljo snežni kožuh... Zdaj pozornost - obresti Vprašaj ;-)
ALI NAS KRUŠNI PLAT OGREJE IN SE ZEMLJA OGREJE SNEG?
Kaj bi rekli, če bi vam zagotovili, da vas krzneni plašč sploh ne ogreje? Seveda bi si mislili, da se šalijo z vami. In kaj, če bi vam to izjavo začeli dokazovati na številnih poskusih? Izvedite na primer ta poskus. Opazite, koliko kaže termometer, in ga zavijte v krzneni plašč. Po nekaj urah ga vzemite ven. Prepričani boste, da se ni segrela niti za četrt stopinje: koliko je pokazala prej, toliko zdaj. Tu je dokaz, da se krzneni plašč ne segreva. Lahko sumite, da so krzneni plašči celo hladni. Vzemite dva paketa ledu; eno zavijte v bundo, drugo pustite nepokrito v sobi. Ko se led v drugem mehurčku stopi, razgrnite kožuh: videli boste, da se tu skoraj ni začel topiti. To pomeni, da krzneni plašč ne samo da ni ogrel ledu, ampak se je celo zdel hladil in upočasnil taljenje!
Čemu lahko ugovarjate? Kako lahko te argumente ovržemo? Ni šans. Krzneni plašči res ne grejejo, če pod besedo "toplo" mislimo na sporočilo topline... Svetilka se segreje, peč se segreje, človeško telo se segreje, ker so vsi ti predmeti viri toplote. Toda krzneni plašč v tem pomenu besede sploh ne greje. Ne daje lastne toplote, ampak le preprečuje, da bi toplota našega telesa zapustila telo. Zato se bo toplokrvna žival, katere telo je vir toplote, v kožuhu počutila topleje kot brez nje. Toda termometer ne ustvarja lastne toplote in njegova temperatura se ne bo spremenila od tega, da ga zavijemo v bundo. Led, ovit s krznenim plaščem, dlje časa ohranja nizko temperaturo, ker je kožuh zelo slab prevodnik toplote - upočasni dostop toplote do njega od zunaj, iz zraka v prostoru.
V istem smislu kot krzneni plašč zemlja ogreva sneg; ker je, tako kot vsa praškasta telesa, slab prevodnik toplote, preprečuje uhajanje toplote iz tal, prekritih z njo. V tleh, zaščitenih s plastjo snega, termometer pogosto odčita deset stopinj več kot v tleh, ki niso prekrita s snegom.
Na vprašanje, ali nas krzneni plašč ogreje, moramo odgovoriti, da nam krzneni plašč pomaga le, da se ogrejemo. Namesto tega bi se reklo ogrevamo bundo, mi pa ne.
(»Ali se krzneni plašč ogreje? Zabavna fizika ", Yakov Isidorovich Perelman)
Oscar Claude Monet (Oscar-Claude Monet; 14.11.1840 - 05.05.1926) - francoski slikar krajine, eden od ustanoviteljev impresionizma.
Elena Dmitrievna Polenova (27.11.1850–19.11.1898) - ruski umetnik, grafik, slikar, mojster dekorativnega oblikovanja, eden prvih ilustratorjev otroških knjig v Rusiji, eden od ustanoviteljev modernističnega sloga v ruski umetnosti. Sestra slikarja Vasilija Dmitrijeviča Polenova.
In za popolnost še eno obresti Vprašaj ;-)
KAJ VARUJE PRED HLADNIM BOLJŠIM:
LESENA STENA ALI SLOJ SNEGA ISTE DEBELINE?
Sneg ščiti pred toplotnimi izgubami bolje kot les: toplotna prevodnost snega je 2,5-krat manjša. Nepomembna toplotna prevodnost snega je posledica njegovega učinka "ogrevanja" tal; s pokrivanjem tal upočasni izgubo toplote. Slaba toplotna prevodnost snega je posledica ohlapne sestave. Sneg ujame do 90% zraka - ne samo med snežinke, ampak tudi znotraj njih: v ledenih kristalih snega so zračni mehurčki.
("Kaj bolje ščiti pred mrazom: lesena stena ali plast snega enake debeline? Ali poznate fiziko?", Yakov Isidorovich Perelman)
Volkov Efim Efimovič (04.04.1844–17.02.1920) - ruski slikar, krajinar, član združenja potujočih umetniških razstav, redni član in akademik Imperial Academy of Arts.
ENOTNA ZIMSKA POEZIJA
"Epifanijeva noč", 1886-1901 Ivan Aleksejevič Bunin
|
Temen smrekov gozd s snegom kot krzno Njihove veje so zamrznile Dvignil se je visoko nad gozd, Gozdne goščave pokril snežni metež, Usihala je sivolaha viharica Skrivnostno vitke gošče spijo, |
Tišina - tudi veja ne bo počila! Tišina - ali pa je morda blizu ... V oddaljenih goščavah, kjer veje in sence Požar iz gozdne stražnice Kot briljanten in svetel diamant In vse višje nad gozdom |
Welz Ivan (Johann-Alexander) Avgustovich (1866-1926) - ruski slikar krajine avstrijskega porekla.
Mesečina napolni bogojavljensko noč s čudovitim šarmom in ji prinese čudovito paleto barv, ki spremeni zimsko pokrajino in naše razpoloženje z vami ;-) Sneg v mesečini začara, iskri z diamanti in navduši našo domišljijo s čudnimi podobami ... In zdaj pozornost - obresti Vprašaj ;-)
KAJ JE LAŽJE: JASNO SNEG V LUNI NOČI
ALI ČRNI ŽAMET NA SONČNI DAN?
Zdi se, da nič ne premaga črnega žameta v črno-belem snegu v belini. Vendar pa se te dolgoletne klasike črno-bele, temne in svetle, zdijo povsem drugačne, če se nanje približate z nepristransko fizično napravo - fotometrom. Potem se izkaže, da je na primer najbolj črn žamet pod sončnimi žarki lažji od najčistejšega snega v mesečni noči. Razlog je v tem, da črna površina, ne glede na to, kako temna se zdi, ne absorbira popolnoma vseh žarkov vidne svetlobe, ki padajo nanjo. Tudi saje in platinasto črna, najbolj črne barve, ki jih poznamo, razpršijo približno 1-2% svetlobe, ki pade nanje. Ustavimo se pri 1% in predpostavimo, da sneg razprši 100% svetlobe, ki pada nanj (kar je vsekakor pretirano). Znano je, da je sončna svetloba 400.000-krat močnejša od lunine luči. Zato je 1% sončne svetlobe, ki jo razprši črni žamet, tisočkrat bolj intenziven kot 100% mesečine, ki jo razprši sneg. Z drugimi besedami, črni žamet na sončni svetlobi je velikokrat lažji od snega, ki ga osvetljuje luna.
Navedeno seveda ne velja le za sneg, ampak tudi za najboljše beljenje (najlažji med njimi - litopon - razprši 91% svetlobe, ki pade nanje). Ker nobena površina, če ni žareča, ne more metati več svetlobe, kot da pade nanjo, in Luna pošlje 400.000 krat manj svetlobe kot Sonce, potem obstoj tako bele barve ni mogoč, da bi bil ob mesečini objektivno lažji od samega sebe črna barva na sončen dan.
("Kaj je lažje: črn žamet v sončnem dnevu ali čist sneg v mesečni noči? Ali poznate fiziko?", Yakov Isidorovich Perelman)
§ Očarljiva magija mesečine v integrirani zbirki kakovostnih fizikalnih problemov na zeleni strani "Fizika in fikcija: optika (mesečina)" - Ali je mogoče knjigo brati v luči polne lune?
§ Vabim bralce, da se odpravijo na fascinanten sprehod skozi lunino poezijo in slikanje ter se na zeleni strani "Opis Lune v pesniških delih" prepustijo zanimanju za spremenljivost in nestalnost barve in velikosti Lune.
Ludwig Munte (Ludvig Munthe; 11.03.1841–30.03.1896) - norveški slikar.
ENOTNA ZIMSKA POEZIJA
"Te snežinke so mešanica ...", Robert Ivanovič Roždestvenski
Te snežinke so mešanica. Ta sneg je prah.
Kot zakasnelo maščevanje poletnih izgredov zelišč.
Te snežinke so resničnost, sablasno krilo.
Množina belega niča ...
Ta sneg ima temperament. Ta snežna bolečina:
Ko ste se razdelili na nebu, postanite sami na zemlji.
Ta sneg je izraz. Tam je krog tega snega.
Nenavadna meglica cest, ki je ni nenadoma razumel.
Učili se na pamet, začeli iz nič,
Ta sneg je žalosten. Ta sneg je klic.
Počasi pada iz teme
V žejno dlan zimskega dotika.
Meshchersky Arseny Ivanovič (1834-1902) - ruski slikar krajine; pokrajine iz narave južne in severne Rusije, Krima in Kavkaza.
Zanimivosti o ledu in rojstvu snežink
Led - kompleksni šesterokotni kristali, ki jih tvori voda, zamrznjena pri temperaturi 0 ° C ali manj. Led je manj gost kot voda, zato ne tone... Ko se vodna para kondenzira pod lediščem, nastanejo ledeni kristali. To se pojavlja predvsem v visokih cirusnih oblakih, pa tudi v sivo videti drugih oblakih. Kopičenje takšnih kristalov ustvarja snežinke. Postopek lahko poteka blizu površine Zemlje, kar vodi do nastanka zmrzali. Zdaj pozornost - obresti Vprašaj ;-)
ZAKAJ JE JASEN LED in BELI SNEG?
Sneg je bel iz istega razloga, da so zdrobljeno steklo, sladkor in na splošno vse vrste zdrobljenih prozornih snovi videti beli. Led zdrobite v možnarju ali ga postrgajte z nožem in dobili boste bel prah. Ta barva je posledica dejstva, da svetlobni žarki, ki prodirajo v majhne koščke prozornega ledu, ne prehajajo skoznje, ampak se odsevajo navznoter na mejah ledenih plošč in zraka (popoln notranji odboj). Oko, ki naključno razprši žarke, ki padajo nanjo v vse smeri, oko zazna kot belo.
To pomeni, da je razlog za bel sneg njegova razdrobljenost. Če se reža med snežinami zapolni z vodo, sneg izgubi belo barvo in postane prozoren. Takšnega poskusa ni težko izvesti: če v kozarec nalijete sneg in tam nalijete vodo, se sneg pred vašimi očmi iz belega spremeni v belega, brezbarvnega, prozornega.
(»Zakaj je led prozoren in snežno bel? Ali poznate fiziko? ", Yakov Isidorovich Perelman)
Albert Bierstadt (Albert Bierstadt; 1830-1902) - ameriški slikar krajine, predstavnik umetniške šole v Dusseldorfu.
Georg Eduard Otto Saal (Georg Eduard Otto Saal; 11.03.1817–03.10.1870) - nemški slikar.
Gradiva tega članka bodo koristna za uporabo ne samo za pouk fizike in leposlovjeampak tudi v izvenšolske dejavnosti... Upam, da bo rešitev predlagana v članku težave s kakovostjo v fiziki ne bo le pomagal spodbuditi zanimanja študentov za to temo, temveč tudi razširiti njihovo znanje in kulturna obzorja ;-)
In upajmo, da bo mati Winter pozdravila ta članek in se umaknila pomladi ;-)
Za večjo zvestobo bralcem zelenih strani predlagam nujno napolnite polje zanimivih stvari s kakovostnimi fizikalnimi problemi, posvečenimi snegu.
Čakam na vaše predloge v komentarjih.
KAKOVOSTNI PROBLEMI V FIZIKI, POSVETENI SNEGU
Problem številka 1
Zakaj močnejša zmrzal, močneje sneg škripa pod nogami?
Odgovor: Škripanje snega ob večji zmrzali je razloženo z dejstvom, da se pod pritiskom človekove noge, tekačev na sankah ali avtomobilskih koles snežinke ne stopijo, kot pri višjih temperaturah, temveč se lomijo in premikajo. In nižja kot je temperatura, močneje sneži škripanje.
Problem številka 2
"Več snega na poljih - več kruha v zabojnikih" pravilno pravi stari ruski pregovor. Snežna odeja je nekakšen velikanski kožuh, ki ščiti površino zemlje pred zmrzaljo in hladnimi vetrovi. Kakšno drugo pomembno vlogo igra snežna odeja?
Odgovor: Snežna odeja je vir in varuh vlage, ki je tako potrebna za polja: »Sneg bo zapihal - prišel bo kruh; voda se bo razlila - seno se bo zbralo. " Spomladi sneg daje stopljeno vodo, nasičeno s kisikom. Brez razloga je melioracija ena najpomembnejših pogojev za doseganje visokih in trajnostnih donosov.
3. težava
Zgodaj spomladi, pa tudi po kratkih zimskih otoplitvah, se ob vznožju dreves v snegu oblikujejo luknje. Pojasnite razloge za njihov nastanek.
Odgovor: Na prvi pogled je razlog za pojav lukenj na snegu zelo preprost. V lepem pomladnem ali zimskem dnevu sončni žarki dobro ogrejejo deblo drevesa, k čemur pripomore temna barva njegove površine in dejstvo, da žarki nizko stoječega sonca skoraj pravokotno padejo na površino debla. Toplotna prevodnost lesa je zelo nizka, zato oddaja toploto razmeroma počasi. Območja snežne odeje, ki mejijo na deblo, se pod vplivom te toplote postopoma odtajajo in posledično nastane snežna luknja. Na južni strani, kjer drevesno deblo prejme več sončne svetlobe (na severni polobli), je globina luknje običajno globlja - ker se južna stran drevesa bolj ogreje.
To je vse res. Kljub temu te razlage ni mogoče šteti za izčrpno. Ne pojasnjuje, zakaj je ob vznožju lesenih stebrov navadno manj ali nič snežnih lukenj. Dejstvo je, da se spomladi in med zimskimi otoplitvami drevo tako rekoč zbudi - od korenin do vej se začnejo premikati notranji sokovi. Skupaj z njimi drevesno deblo in veje dobijo toploto iz podzemnih plasti, ki jih prodirajo korenine. Tako se drevesno deblo segreva ne samo od zunaj (zaradi absorpcije energije sončnih žarkov), temveč tudi od znotraj (zaradi dviga soka skozi kapilare znotraj debla).
()
|
Aivazovsky Ivan Konstantinovič (Hovhannes Ayvazyan; 29.07.1817 - 02.02.1900) - svetovno znani ruski morski slikar, bojni slikar, zbiralec, človekoljub.
§ Slika Ivana Konstantinoviča Aivazovskega prikazuje vodnjak.
Bralce vabim, da si ogledajo zeleno stran "Škatla kakovostnih problemov v fiziki: elementi statike: ravnotežje teles, moment sile, preprosti mehanizmi."
Glavna značilnost te zbirke je sestavljanka o treh vodnjakih in tudi ;-) poučne zanimivosti o nagnjenem stolpu Nevyansk - arhitekturnem biseru Urala, zavitem v legende pod samim zastavnim vetrolovom z grbom Demidov ...
Problem številka 4
Zakaj je v gorskih predelih veliko več snega kot na ravnicah?
Odgovor: V gorah je razdalja od oblakov do tal veliko krajša kot na ravnem terenu. Čim manjša je ta razdalja, tem manj, ob enakih pogojih, verjetnost, da se bo padajoči sneg stopil ali izhlapel. Zato na gorskih območjih pade veliko več snega kot na ravnicah.
Problem številka 5
Zakaj se sneg zadržuje na vejah dreves?
Odgovor: Poskusite posipati pesek na drevesu brez listja. Na njem se praktično ne bo zadrževal in se bo skoraj povsem zbudil do tal. Za razliko od peska se lahko sneg kopiči na golih vejah, včasih pa tvori tako težke kapice, da se veje odlomijo.
Sneženje na drevesih nastane med sneženjem v mirnem vremenu, ko je temperatura zraka blizu 0 ° C. V teh pogojih so v snegu precej intenzivni različni procesi: odtajanje in zmrzovanje, izhlapevanje in kristalizacija. Privedejo do tvorbe vezi med padlimi snežinami in površino vej ter med samimi snežinami. Prve snežinke se odtajajo in zmrznejo do vej, na njih pa nastane tanek mraz. Kasnejše snežinke zmrznejo na ta led. Tako na vejah postopoma rastejo velike snežne kape, ki se lahko zadržijo tudi z sunki vetra (razen če so ti sunki seveda premočni).
(»Sneg in led. Fizika v naravi ", Lev Vasilievich Tarasov)
Peter Mörk Mönsted (Peder Mork Monsted; 10.12.1859–20.06.1941) - danski slikar, priznani mojster krajine, predstavnik "zlate dobe" danskega slikarstva.
Problem številka 6
Zakaj sneg sčasoma potemni?
Odgovor: Sneg potemni predvsem zato, ker se na njem nalaga prah in saje v zraku. A to ni le tako, potemnjenje snega pomeni, da je postalo manj odbojno od sončnih žarkov in jih zato bolj absorbira. Odtajanje in gibanje vodne pare iz globine snežne odeje na njeno površino - vse to vodi do zapolnitve zračnih por površinske plasti s taljeno vodo in ledom, vodi do zbijanja te plasti in nastanka ledene skorje. Posledično se zmanjša celotni notranji odboj, poveča se prodiranje sončne svetlobe v globino snežne odeje, poveča se absorpcija svetlobe znotraj prevleke - sneg postane še temnejši.
Upoštevajte, da spomladi močenje snega in onesnaženje njegove površine zmanjšata delež svetlobe, ki jo odbija snežna odeja, na 30%. Z drugimi besedami, v obdobju od sneženja do spomladanskega odtajanja se odbojnost snežne odeje zmanjša za več kot 3-krat.
(»Sneg in led. Fizika v naravi ", Lev Vasilievich Tarasov)
Problem številka 7
Kaj traja dlje, da se znebite snega: hribi ali nižine?
Odgovor: Nižine so dlje časa osvobojene snega, saj je hladen zrak težji od toplega in se s hribov spušča v nižino. Hribi prejemajo ne le več toplega zraka, ampak tudi več sončne svetlobe, zlasti južna pobočja gričev.
Za radovedneže:
Rdeči hrib - eden najstarejših slovanskih praznikov, ki simbolizira končni in nepreklicni prihod pomladi!
S širjenjem krščanstva je bil časovno sovpadan s prvo nedeljo po veliki noči (tako imenovani Fominov dan). Leta 2018 bo Rdeči hrib praznoval v nedeljo - 15. aprila.
V starih časih je imela vsaka vas svoj hrib, hrib, hrib, kjer so se odvijale vaške veselice. Tako povišane kraje so snega očistili hitreje kot druge., začeli ozelenjevati in tu so začeli plesati prvi spomladanski okrogli plesi ... Takšni diapozitivi so bili imenovani med ljudmi Rdeča, torej čudovita!
Rdeči hrib že dolgo so v Rusiji poroke. Na tej točki je bil priljubljen pregovor: "Kdor se poroči na Krasni Gorki, se ne bo nikoli poročil!" Naši predniki so verjeli, da bo zakonska zveza, sklenjena na ta dan, napolnjena z ljubeznijo in blaginjo.
Vložil sem v ta pregovor in zelo pragmatično sporočilo - poročno veselje je bilo strašno zaželeno ;-), ki naj bi ga pripravili spomladi, pred setvenim obdobjem, da ga kasneje ne bi motili od poljskih del.
Aleksej Korzuhin (23. 3. 1835–10. 30. 1894) - ruski žanrski slikar, akademik Imperial Academy of Arts, eden od ustanoviteljev Združenja potujočih umetniških razstav.
§ Bralcem zelenih strani predlagam kratko pot v svet slovanske mitologije: Komoeditsa - dvotedensko praznovanje pomladanskega enakonočja - začetek astronomske pomladi. In tudi ... pesmi o pomladi, čudovitih pomladnih pokrajinah in razkošnih cvetnih tihožitjih na zeleni strani "Seasons: Spring".
Želim vam uspeh pri samostojni odločitvi
težave s kakovostjo v fiziki!
Ko Rusa prosijo, naj si predstavlja zimo, najprej v svoji domišljiji vidi sneg, snežno bel pokrov, ki je zajel vse naokoli. Barve snega smo tako navajeni, da sploh ne pomislimo, zakaj je sneg bel.
Zakaj je snežno bela
Vse barve, ki jih zaznamo, so odvisne od sončnih žarkov. Črni predmeti popolnoma absorbirajo sončno svetlobo in jih zato dojemamo kot črne. In če predmet v celoti odseva sončni žarek, se nam bo barva zdela bela.
Kaj je v bistvu sneg? To je zamrznjena voda, šesterokotni koščki ledu. In voda in led sta brezbarvna. Zakaj je potem snežno bela? Led ostaja brezbarven, saj skozi sebe prehaja celoten sončni žarek. In vsaka snežinka bi pustila vso svetlobo skozi sebe in prav tako ne bi imela barve. Toda snežinke običajno padajo ena na drugo v kaotičnem gibanju. In skupaj postanejo neprozorni in beli.
Da bi razumeli, zakaj je sneg bel, zakaj odbija sončne žarke, moramo pogledati sestavo snega. Sneg nastane iz snežink, snežinke pa iz ogromnega števila kristalov. Ti kristali niso gladki, ampak fasetirani. To je odgovor na naše vprašanje, zakaj je snežno bela. Od robov se odbija sončna svetloba.
Voda v ozračju je para, ledi in nastajajo prozorni kristali. Ko se zrak premika, se kristali prosto gibljejo navzgor in navzdol in v tem kaotičnem gibanju so kristali povezani med seboj. In ko se končno zbere preveč kristalov, potem začnejo padati na tla v obliki snežink, ki smo jih vajeni.
Izkazalo se je, da je snežna barva bela, saj je tudi sončna svetloba, ki jo odseva, bela. Pomislite, če je sončni žarek postal zelen ali rumen, potem je bila barva snega enaka. Zagotovo so mnogi opazili, da se nam med sončnim vzhodom ali zahodom zdi, da sončni žarki postanejo rožnati, zato se nam sneg v tem trenutku zdi roza.
Ali je sneg drugačne barve
Kdo lahko pritrdilno odgovori na to absurdno vprašanje?! Ne odpovejte se tej ideji takoj. Pravzaprav se je tudi zgodilo, da je padel barvni sneg. Na primer, Charles Darwin je nekoč opisal en tak primer. Bilo je med eno od njegovih odprav. Charles Darwin je ob pogledu na kopita mul videl, da so prekrita z rdečimi pikami. Zgodilo se je, ko so mulci hodili po snegu, ki je padel. Izkazalo se je, da je rdeči sneg nastal iz prisotnosti rdečega cvetnega prahu v zraku v času, ko je sneg začel padati.
Vprašanje, zakaj je sneg bel, je vsem znano že od otroštva. Toda vsi otroci in celo odrasli ne vedo pravilnega odgovora, zakaj so majhne snežinke in ne modre ali zelene. Vsi vemo, da je sneg zmrznjena voda ali bolje rečeno led. A ker je led prozoren in lahko skozi sebe prepušča svetlobo, zakaj so snežni zameti, ki do zdaj pokrivajo zemljo, nepregledni, vendar imajo zelo razločno barvo?
V preteklih stoletjih, ko še ni bilo tako napredne tehnologije, ki bi omogočala preučevanje vseh naravnih procesov, so se znanstveniki spopadali z vprašanjem, zakaj je sneg bel. Vendar odgovora ni bilo mogoče najti. Šele ko se je razjasnil celoten postopek ustvarjanja snega od samega začetka do konca, je bilo nekaj ugibanj o "snežno beli odeji".
Vse se začne z dejstvom, da se voda iz rek, jezer in morij pod vplivom tople sončne svetlobe spremeni v paro in se dvigne visoko v atmosferske plasti, kjer prevladuje permafrost. Para, ki ima lastnosti tekoče vode, se zaradi visoke minus temperature začne strjevati in se spreminja v ledene kristale. To so snežinke, ki so sčasoma pripravljene pasti na tla. Večinoma v krajih, kjer je toplo, pade led v obliki mokrih padavin, ki se topijo v zraku.
Kako je zdaj videti sneg, a zakaj, ko pade na tla, nenadoma pobeli?
Vprašanje je primerno, saj imajo snežinke, ki so še vedno v zraku, enake svetlobne lastnosti kot led. A na eno stvar ne gre pozabiti: robovi leč se nahajajo pod kaotičnimi koti, ki naključno lomijo sončno svetlobo in je ne absorbirajo, ampak jo pustijo naprej. In ko se snežinke zberejo v "snežno belo odejo", sončni žarki, ki se lomijo od ene snežinke do druge, preidejo skozi celotno prevleko. V naših očeh se odseva veliko žarkov, zato je pogosto, ko pogledamo sneg, treba mežikati. Sončna svetloba je presvetla, da bi jo nezaščitene oči lahko zaznale.
Toda ni povsem pravilno, da se zastavljamo, zakaj je sneg bel, saj ni vedno "čist". Tako ga ljudje vidijo šele, ko na njega padejo sončni žarki. Na primer, ob sončnem zahodu lahko postane rožnato, v luči rumene luči pa je lahko nekoliko enako kot v oblačnem vremenu, njegova senca je sivkasta.
Spremembe barve snega so možne tudi v zračnih plasteh, ko snežinke šele začnejo "padati na tla". Na primer, različni cvetni prah z dreves in cvetja, prah iz sušnih dežel se dviga in se v zračnih tokovih sreča z zrni snega. Če tak sneg nima časa, da se stopi in ostane v majhnem pokrovu, bo njegova barva nujno v različnih odtenkih. V teh pogojih je vprašanje, zakaj je sneg bel, neprimerno.
Vendar snežinke niso le ledene kosmiče, ki letijo kaotično navzdol, ki so se iz neznanega razloga odločile, da bodo zemljo pokrile z "belo odejo".
Glavne lastnosti snega so zaščititi zemljo pred hladnim vremenom, tako da jo pokrijemo z debelo odejo. Da, zdi se paradoksalno ogrevati in preprečevati zmrzovanje pridelkov in zemlje, vendar je res. Ima slabo toplotno prevodnost, zaradi česar lahko zadrži toploto, ki uhaja iz tal, in ustvari "toplotno blazino". Zastonj so igluje gradili prebivalci skrajnega severa. Led se kot sneg dobro ogreje in ustvarja edinstvene ugodne pogoje za življenje.
Ne pozabite, da je velikost snežink odvisna od vremenskih razmer zunaj okna. Če je dovolj hladno, so ledenike majhne, \u200b\u200bskoraj nevidne. In če sije sonce in zrak ni tako hladen, potem lahko velikost snežinke doseže nekaj centimetrov. Tako so leta 1944 v Moskvi odpadla deset centimetrska "ledena zrna".
Ko razmišljamo o zimi, se v domišljiji vedno pojavi snežno bela prevleka, ki zajema vse naokoli, medtem ko redko kdo pomisli, zakaj je bela.
Kapljice vode v ozračju zmrznejo pri temperaturah pod ničlo in se spremenijo v led, ki pade na tla v obliki snega. Led je voda v trdnem stanju, sama po sebi je prozorna. Zakaj je potem snežno bela?
Tudi snežinke nimajo barve, če pa jih pogledate skozi povečevalno steklo, lahko vidite, da so videti kot kristali, ki po svoji obliki spominjajo na pravilen šesterokotnik z obrazi. Med sneženjem robovi snežink odbijajo svetlobne žarke, ki dajejo snegu njegovo znano belo barvo.
Na tleh je snežna odeja skupek snežink, ki so na kaotičen način tesno nameščene. Skupaj z večjo močjo odbijajo svetlobo, zato tudi ponoči, ko površina ni osvetljena s soncem, vidimo snežno belo. Vir svetlobnih žarkov ponoči so luna, zvezde, luči.
Razlog za "belino" snežne odeje pa ni le v sposobnosti robov ledenih kristalov, da odražajo svetlobo, ki pada nanje, ampak tudi v čistosti njihove površine. Bistvo je, da nobena snežinka ne more biti popolnoma prozorna. V ozračju se vodne kapljice mešajo z različnimi delci (prah, industrijske emisije in druga onesnaževala), ki lahko absorbirajo neodsevane svetlobne žarke.
Zakaj sneži sneg?
V tem primeru velja dobro znani zakon: vpadni kot je enak odbojnemu kotu. Milijarde mikrokristalov, oblikovanih kot pravilen šesterokotnik, absorbirajo sončne žarke, jih lomijo in nato odsevajo v različnih smereh in pod različnimi koti, kot "sončni žarki". Zato vidimo, kako se snežinke lesketajo in lesketajo na soncu.
Zakaj snežinke hrustajo in škripajo pod nogami?
Ob hoji po snegu lahko pogosto slišite hruščanje ali škripanje pod nogami. Ta zvok dobimo, ker se kristali snežin drgnejo drug ob drugega in se pod mehanskim pritiskom zlomijo. Vendar tega pojava ni mogoče opaziti vedno, ampak le pri določeni temperaturi zraka.
Dejstvo je, da sneg škripa le pri temperaturah od 2 do 20 stopinj pod ničlo, v različnih temperaturnih območjih pa škripanje in hruščanje spremlja poseben zvok. To je posledica dejstva, da v močni zmrzali kristali snežink postanejo gostejši in močnejši, pri temperaturah od 0 ° C in več pa snežna odeja izgubi svojo moč in se začne topiti.
Pravzaprav tudi lomljenje ene majhne snežinke spremlja zvok. Toda ta zvok je tako šibek, da ga človeški slušni organi preprosto ne zaznajo. Medtem ko se lomijo bilijoni snežink, zvok postane veliko močnejši in oseba jasno zasliši značilno prasketanje snega.
Marina Škerina
Raziskovalni projekt "Zakaj je snežno bela?"
Projekt je bil izveden skupaj z otrokom.
Uvod
Prišla je zima. Zunaj je postalo hladno. Vsa zemlja, vsa drevesa je bila pokrita z belo puhasto odejo. Bele snežinke padajo, padajo na tla, na strehe hiš, na drevesa, na ljudi. Snežinke so kot bele zvezde. Tiho padejo na tla.
Zelo rad gledam snežinke. Zelo so lepe. Kot čipke, vse drugačne. Včasih se držijo skupaj in v velikih kosmičih padejo na tla. Včasih mrzel veter razbije bele zvezde in jih spremeni v droben snežni prah, nato pa jih je zelo težko videti.
Nekega jutra sem se zbudil in pogledal skozi okno. Videl sem, da je vse naokoli: tla, drevesa, strehe hiš postalo belo. Bil je prvi sneg, ki je zapadel. Pomislil sem: "Zakaj je snežno bela?" In odločil sem se raziskati to težavo.
Ta težava je omogočila oblikovanje raziskovalne teme: "Zakaj je snežno bela?"
Ko sem se odločil za temo, sem si zastavil cilj: preučiti in izvesti eksperimente, da odgovorim na vprašanje "Zakaj je snežno bela?"
Da bi dosegli ta cilj, morate rešiti naslednje naloge:
1. Preučite literaturo, ki govori o snegu.
2. Poskusno dokažite "Zakaj je snežno bela?"
3. Povzemite pridobljeno znanje.
Predmet študije: sneg.
Predmet: sestava snega
Hipoteza: predpostavimo, da je bela barva snega povezana z odbojem svetlobe.
Raziskovalne metode:
1. Študij literature na to temo
2. Opazovanje raziskovalnega predmeta
3. Izvajanje poskusov
4. Analiza rezultatov in zaključkov študije
Poglavje I. Teoretična utemeljitev eksperimentalnega dela.
1.1 Kaj je sneg?
Kaj je sneg? Lepih snežink je veliko, veliko; padajo in padajo z višine na tla, na drevesa, na strehe hiš - čiste, krhke, peneče. In potem je padel - ta neverjeten sneg. Ulegel se je z "veličastnimi preprogami" in tla pokril z belo tančico. Padajoči sneg je prekril vse jame, jarke, poravnal hribe - popolnoma spremenil ravnino. Gozd se je še bolj spremenil. Sneg se je v belih šopih razpršil po vejah dreves, z belo odejo je pokril liste in vejice, ki so padle na tla, in se v visokih snežnih zametih položil v grmovje. Pozornemu očesu je razkril veliko skrivnosti gozdnega življenja - vse, kar se je zgodilo, je bilo vtisnjeno na snežno odejo, v snegu je ostalo odtisov.
Pomen besede "sneg" sem našel v "Sodobnem razlagalnem slovarju". Sneg je trdna atmosferska padavina, sestavljena iz majhnih ledenih kristalov, ki padejo iz oblakov pri temperaturah pod 0C. Sneg nastane, ko vodna para v ozračju zmrzne. Najprej se pojavijo drobni kristali. Po zračnih tokovih se premikajo v vse smeri. Postopoma se kristali "držijo" drug drugega, dokler jih ni sto ali več. Ko je velikost zmrznjenih kosov ledu dovolj velika, začnejo toniti na tla. Tem gručam pravimo ledene snežinke.
1.2 Od kod snežinke?
Snežinka je zmrznjen kristal vode, ki ima obliko šestkrakega poliedra.
Vodna para se dviga visoko nad tlemi. Na vrhu je zelo hladno, iz njega pa nastanejo ledeni kristali. So zelo majhni. To še niso snežinke. Padajoč navzdol, kristali hitro naraščajo. To je zato, ker je v zraku veliko vodne pare, ki se usede na njihovo površino in zmrzne. Tako kristalni led postane čudovita, nežna snežinka.
Snežink je toliko in vse so različne - nihče ni enak.
Največja doslej zabeležena snežinka je imela premer 12 cm. Običajno so snežinke premera približno 5 mm z maso 0,004 g.
Kristali, ki sestavljajo snežinke, imajo določeno obliko. To je bodisi šestkraka zvezda bodisi tanka plošča v obliki šesterokotnika. Bistvo je, da ima glavni vodni kristal v ravnini obliko pravilnega šesterokotnika.
Leta 1885 je ameriški kmet Wilson Bentley pod mikroskopom dobil prvo uspešno fotografijo snežinke. To počne že 46 let in je posnel več kot 5000 unikatnih posnetkov. Na podlagi njegovega dela je bilo dokazano, da ne obstajata dve enaki snežinki.
Kristali različnih oblik nastajajo pri različnih temperaturah
Najlepše snežinke padajo tam, kjer je podnebje hujše - na primer na severu.
Glede na vremenske razmere v različnih krajih pada "lasten" sneg.
Za nastanek velikih kosmičev snežink je nujna popolna umirjenost, dlje ko snežinke potujejo, bolj trčijo in se držijo.
Pri nizkih temperaturah in močnem vetru snežinke trčijo v zraku, sesujejo in padajo na tla v obliki drobcev - "diamantnega prahu".
1.3 Razvrstitev snežink.
Prizme - obstajajo 6-stranske plošče in tanki stebri s 6-stranskim odsekom. Prizme imajo majhne dimenzije, s prostim očesom so skoraj nevidne. Obrazi prizme so zelo pogosto okrašeni z različnimi zapletenimi vzorci.
Igle - tanki in dolgi snežni kristali nastanejo pri temperaturi približno -5 stopinj.
Ob pogledu so videti kot majhne svetlolaske.
Dendriti - ali podobni drevesu, imajo izrazite razvejane tanke žarke. Najpogosteje so to veliki kristali, ki jih lahko vidimo s prostim očesom. Največja velikost dendrita je lahko v premeru do 30 cm.
Snežinke z 12 žarki - včasih se stolpci z nasveti oblikujejo z vrtenjem plošč med seboj za 30 stopinj. Ko iz vsake plošče zrastejo žarki, dobimo kristal z 12 žarki.
Votle stebre- zgodi se, da se znotraj stolpcev s šesterokotnim odsekom oblikujejo votline. Zanimivo je, da je oblika votlin simetrična glede na središče kristala. Da bi videli polovico majhnih snežink, je treba veliko povečati.
Paprati podobni dendriti - ta vrsta je ena največjih. Podružnice zvezdastih dendritov tanjšajo in so zelo pogoste, zato začne snežinka videti kot praprot.
Nepravilni kristali- snežni kristali so pogosto majhni, nesimetrični in se med seboj prilegajo. Če želite dobiti čudovite simetrične kristale, potrebujete dobro kombinacijo številnih vremenskih razmer.
Trikotni kristali - takšne snežinke nastanejo pri temperaturi približno -2 stopinje. Pravzaprav gre za šesterokotne prizme, katerih stranice so precej krajše od drugih. Toda na robovih takšnih žarkov lahko raste.
Vtičnice - včasih med tvorbo kristalov lahko rastejo skupaj in rastejo v naključnih smereh. Takšne tvorbe se zlahka razbijejo v ločene kristale, podobne kroglam. Od tod tako nenavadno ime.
1.4 Zakaj je snežno bela?
Ko Rusa prosijo, naj si predstavlja zimo, najprej v svoji domišljiji vidi sneg, snežno bel pokrov, ki je zajel vse naokoli. Barve snega smo tako navajeni, da sploh ne pomislimo, zakaj je sneg bel. Izkazalo se je, da so vse barve, ki jih zaznamo, odvisne od sončnih žarkov. Črni predmeti popolnoma absorbirajo sončno svetlobo in jih zato dojemamo kot črne. In če predmet v celoti odseva sončni žarek, se nam bo barva zdela bela.
Sneg je zmrznjena voda, in kot vemo, je led brezbarven. Zakaj je snežno bela? Iz interneta in otroške enciklopedije "Vse o vsem" sem izvedel, da so snežinke 95% zrak. Kristali snežin niso gladki, imajo pa robove. Odsev svetlobe z robov teh kristalov naredi sneg bel. Led ostaja brezbarven, saj skozi sebe prehaja celoten sončni žarek. In vsaka snežinka bi pustila vso svetlobo skozi sebe in prav tako ne bi imela barve. Toda snežinke običajno padajo ena na drugo v kaotičnem gibanju. In skupaj postanejo neprozorni in beli. Da bi razumeli, zakaj je sneg bel, zakaj odbija sončne žarke, moramo pogledati sestavo snega. Sneg nastane iz snežink, snežinke pa iz ogromnega števila kristalov. Ti kristali niso gladki, ampak fasetirani. To je odgovor na naše vprašanje, zakaj je snežno bela. Od robov se odbija sončna svetloba. Voda v ozračju je para, ledi in nastajajo prozorni kristali. Kristali se prosto gibljejo gor in dol od gibanja zraka. V tem kaotičnem gibanju se kristali povežejo med seboj. In ko se končno zbere preveč kristalov, potem začnejo padati na tla v obliki snežink, ki smo jih vajeni. Izkazalo se je, da je snežna barva bela, ker je tudi sončna svetloba, ki jo odseva, bela. Pomislite, če je sončni žarek postal zelen ali rumen, potem je bila barva snega enaka. Zagotovo so mnogi opazili, da se nam med sončnim vzhodom ali zahodom zdi, da sončni žarki postanejo rožnati, zato se nam sneg v tem trenutku zdi roza.
Zanimiva dejstva:
# 1: Ste vedeli, da sneg ni vedno bel? V mnogih regijah sveta so jo ljudje videli rdečo, zeleno, modro in celo črno! Razlog za to raznolikost barv so drobne bakterije, glive in prah v zraku, ki jih absorbirajo snežinke, ko padejo na zemeljsko površje.
Sklep o poglavju I
1. Naučil sem se, da je sneg trdna atmosferska padavina, sestavljena iz majhnih ledenih kristalov.
2. Vsaka snežinka je zbirka majhnih koščkov ledu.
3. Sneg nastane iz snežink, snežinke pa iz ogromnega števila kristalov.
Poglavje II. Organizacija eksperimentalnega dela
o problemu "Zakaj je snežno bela?"
Iz svojih opažanj sem med preučevanjem literature ugotovil, da ima vsaka snežinka obliko šestkrake zvezde. Ne glede na obliko snežink so vse bele. In sneg je belo-bel in če sije sonce, potem postane bleščeče bel. Zakaj? Snežinka je sestavljena iz ledenih in zračnih kristalov, svetloba, ki pada na žarke snežinke, se od njih odbije, razprši in zaznava kot bela. In ko sončni žarek udari v kristale, se ta odbije od njega in nam zaslepi oči.
Odločil sem se, da bom izvedel poskuse, s katerimi bom dokazal, da je sneg res bel.
2.1 Izvajanje poskusov za odgovor na vprašanje "Zakaj je snežno bela?"
Kako sem vodil poskuse
Izkušnja številka 1
Na rdeči karton sem dal sneg, ga primerjal z belim listom papirja. Zaključek: Sneg je bel.
Izkušnja številka 2
Izvlekel sem prozorno plastično vrečko. Narežem ga na majhne koščke. Vsak kos je "snežinka". Vse koščke sem dala v prozoren kozarec. Pozicionirali so se na različne načine.
Rezultat: "sneg" v belem kozarcu.
Izkušnja številka 3
V kozarec je natočila vodo in jo dala v zamrzovalnik. Voda se je spremenila v prozoren led. Mama je led razbila na majhne koščke. Pobelil je.
Zaključek
Kosi plastične vrečke in kosi ledu so posamično prozorni. Svetloba prehaja skozi njih in se ne odbija. Ko kosi vrečke ležijo kaotično (na različne načine odbijajo svetlobo v različnih smereh.
Izhod
Sneg je bel, ker vsaka snežinka odseva svetlobo v različnih smereh. V znanstvenem jeziku - "razpršilci svetlobe". Zaradi tega je sneg bel.