Určitě jste nejednou fascinovaně pozorovali nádherný západ Slunce. Úžasný fyzikální jev, při kterém zlatožlutá koule přechází přes pomerančově oranžovou barvu až k tmavě červeným odstínům, jimiž obarvuje celou západní část oblohy. Možná vás při tom pozorování také napadlo, proč je obloha přes den krásně modrá a při západu Slunce zčervená. Abychom ale byli spravedliví, stejně tak můžeme červánky na obloze vidět při ranním rozbřesku, když Slunce vychází. Když jsem byl ještě malý klučík, pamatuji si na krásné zimní ranní červánky, při kterých jsmem si vždy říkali: "aha, mikuláš už peče perníky".
Než se pustíme do experimentování, možná je čas na trochu teorie. Slunce vyzařuje bílé světlo. To je smícháno z mnoha různých barev od modré až po červenou. Sluneční paprsky prochází atmosférou, která obsahuje velké množství částic vodní páry, prachu a různých mikronečistot. Tyto částice dokážou odchylovat paprsky z jejich přímého směru. Nejsnadněji se odchýlí a rozptýlí světlo modré barvy, nejdelší vzdálenost urazí v atmosféře světlo červené. Světelné paprsky zapadajícího Slunce musí urazit asi sedmkrát větší vzdálenost, než když máme Slunce přímo nad hlavou.
Dost bylo povídání. Pojďme napodobit západ Slunce. Potřebujeme čistou skleněnou misku plnou čiré vody, trochu mléka a baterku. Místnost, ve které budeme pokus provádět, je třeba dobře zatemnit (nebo pokus provádět večer při zhasnutém světle). Do misky s vodou přidáme asi tři kávové lžičky mléka a velmi dobře promícháme, aby voda získala mléčný až podmračený nádech. V zatemněné místnosti posvítíme z boku do misky a na opačném konci pozorujeme vycházející paprsky. Co vidíte?
Baterka svítí skoro stejně bílým světlem jako Slunce. Miska s vodou obsahuje drobné částice mléka – podobné je to v atmosféře, která obsahuje velmi malé molekuly vzduchu a drobounké částice prachu. Částice mléka v misce zabrání šíření vln modrého a zeleného světla a na druhou stranu misky projde pouze načervenalá či spíše oranžová barva (pro jednoduchost neuvažujeme všechny barvy, ale pouze modrou, zelenou a červenou, kterým říkáme hlavní barvy a jejichž smícháním také vznikne barva bílá). Otázka pro vás: co když baterkou posvítíme shora kolmo na hladinu – bude k vidění také nějaký barevný efekt?
Rozptyl světla na shlucích molekula drobných prachových částicích stojí za celou řadou jevů. Některé z nich nás potkávají i v běžném životě, ale vůbec je nevnímáme. Kolem nás existuje velmi mnoho látek, které by byly zcela průhledné, kdyby neobsahovaly drobné částice rozptylující světlo. Pěknou ukázkou je tenký řez uvařeného vaječného bílku. Pokud je tento řez dostatečně tenký, je procházející světlo výrazně načervenalé! Pokud kápnete do přesolené, ale čiré vody pár kapek vody po holení, vytvoří se ve vodě malý mlhovitý obláček (voda po holení obsahuje malé množství oleje, který se při reakci se solí vysráží). Budete-li mít šťastný den, světlo na rozhraní vody a obláčku bude načervenalé.
Jestliže chcete do experimentování zatáhnout i tatínka, pak ho bude určitě zajímat, že rozptyl světla se dá dobře pozorovat i v běžném tonicu, obzvlášť pak v kombinaci s ginem. Ve správném poměru připravený takovýto roztok získá zřetelné jemně namodralé zabarvení.
Než se pustíme do experimentování, možná je čas na trochu teorie. Slunce vyzařuje bílé světlo. To je smícháno z mnoha různých barev od modré až po červenou. Sluneční paprsky prochází atmosférou, která obsahuje velké množství částic vodní páry, prachu a různých mikronečistot. Tyto částice dokážou odchylovat paprsky z jejich přímého směru. Nejsnadněji se odchýlí a rozptýlí světlo modré barvy, nejdelší vzdálenost urazí v atmosféře světlo červené. Světelné paprsky zapadajícího Slunce musí urazit asi sedmkrát větší vzdálenost, než když máme Slunce přímo nad hlavou.
Dost bylo povídání. Pojďme napodobit západ Slunce. Potřebujeme čistou skleněnou misku plnou čiré vody, trochu mléka a baterku. Místnost, ve které budeme pokus provádět, je třeba dobře zatemnit (nebo pokus provádět večer při zhasnutém světle). Do misky s vodou přidáme asi tři kávové lžičky mléka a velmi dobře promícháme, aby voda získala mléčný až podmračený nádech. V zatemněné místnosti posvítíme z boku do misky a na opačném konci pozorujeme vycházející paprsky. Co vidíte?
Baterka svítí skoro stejně bílým světlem jako Slunce. Miska s vodou obsahuje drobné částice mléka – podobné je to v atmosféře, která obsahuje velmi malé molekuly vzduchu a drobounké částice prachu. Částice mléka v misce zabrání šíření vln modrého a zeleného světla a na druhou stranu misky projde pouze načervenalá či spíše oranžová barva (pro jednoduchost neuvažujeme všechny barvy, ale pouze modrou, zelenou a červenou, kterým říkáme hlavní barvy a jejichž smícháním také vznikne barva bílá). Otázka pro vás: co když baterkou posvítíme shora kolmo na hladinu – bude k vidění také nějaký barevný efekt?
Rozptyl světla na shlucích molekula drobných prachových částicích stojí za celou řadou jevů. Některé z nich nás potkávají i v běžném životě, ale vůbec je nevnímáme. Kolem nás existuje velmi mnoho látek, které by byly zcela průhledné, kdyby neobsahovaly drobné částice rozptylující světlo. Pěknou ukázkou je tenký řez uvařeného vaječného bílku. Pokud je tento řez dostatečně tenký, je procházející světlo výrazně načervenalé! Pokud kápnete do přesolené, ale čiré vody pár kapek vody po holení, vytvoří se ve vodě malý mlhovitý obláček (voda po holení obsahuje malé množství oleje, který se při reakci se solí vysráží). Budete-li mít šťastný den, světlo na rozhraní vody a obláčku bude načervenalé.
Jestliže chcete do experimentování zatáhnout i tatínka, pak ho bude určitě zajímat, že rozptyl světla se dá dobře pozorovat i v běžném tonicu, obzvlášť pak v kombinaci s ginem. Ve správném poměru připravený takovýto roztok získá zřetelné jemně namodralé zabarvení.
Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!
Žádné komentáře:
Okomentovat