Мы любуемся цветом воды морей и океанов, говорим, что она темно-синяя, или небесно-голубая, или какая-нибудь еще, а ученым мало видеть и восторгаться, им надо знать, почему все это происходит.
В XIX веке швейцарский географ Ф.А.Форель изобрел прибор, измеряющий цвет воды. Он создал шкалу из химических растворов, всегда имеющих одни и те же оттенки. Шкалу эту называют ксантометром.
Необходимо было доказать очевидное. Цвет воды, как и цвет всякого тела, определяется способностью пропускать, или отражать какие-либо цвета солнечного спектра. Снег, например, отражает белый цвет, лед пропускает солнечный свет насквозь, и оттого прозрачный, а вода в океане пропускает и отражает одновременно голубой цвет спектра. При этом считалось, что сама вода абсолютно бесцветна.
В 1883 году бельгийский ученый Шпринг провел опыт с дистиллированной водой. Он доказал, что и в закрытой трубке даже очищенная вода некоторое время сохраняет голубой цвет, полученный от спектра.
Кроме того стало ясно, что цвет воды не зависит от мельчайших частичек, рассеивание которых является причиной небесной синевы. Шпринг доказал, что вода, попадая в лучи спектра поглощает красные и темные части спектра, а голубые пропускает, и сама становится голубой на некоторое время.
Кроме того на цвет воды в морях и океанах влияет ее химический состав. В океанах чаще всего темно-голубой цвет, только в некоторых местах он приобретает немного другой оттенок.
Случается, что океанская вода кажется красной или приобретает оливковый оттенок. Изучая явление, ученые пришли к выводу, что такое окрашивание происходит из-за водорослей, находящихся в воде и обладающих подобным цветом. Именно они придают океану такую тревожную окраску.
Взвешенные частички, которым небо обязано синевой, иногда все-таки попадают в океан. У берегов океанов часто можно обратить внимание на зеленые оттенки воды, что можно объяснить нахождением в ней взвешенных частичек. Но чаще всего мы можем любоваться голубой гладью океана.
Почему море синее?
Почему море синее, ведь вода сама по себе прозрачная? И даже если взять морскую воду и налить в графин, она тоже будет прозрачная.
Неправильный ответ: потому что море отражает небо, а оно синее.
Цвет моря, который мы видим, — это результат рассеивания солнечного света толщей морской воды.
Вода пропускает свет неравномерно — короткие волны она рассеивает лучше, а длинные — хуже. Короткие волны соответствуют синей части спектра, а длинные — красной. В графине вы смотрите на просвет на тонкий слой воды, поэтому разница в пропускании лучей незаметна. А в море вы видите результат рассеяния солнечного света многометровой толщей воды. Поэтому синий свет меньше поглощается в воде, и в том свете, который выходит ИЗ воды, больше всего синего цвета.
Кстати
Лучше всего вода отражает не синий, а фиолетовый цвет. А еще лучше — ультрафиолетовые лучи. Вот почему на берегу моря опасность получить солнечный ожог выше, чем вдали от водоемов.
Вы когда-нибудь задумывались, почему море синее? Вы замечали, что океан имеет различные цвета в разных регионах мира? Здесь вы можете узнать больше о цвете воды в морях и океанах.
В зависимости от того, где вы находитесь, море может выглядеть насыщено синим, голубым, зеленым и даже красным или коричневым. Но зачастую, если вы наберете морскую воду в ведро, то она будет прозрачной. Так почему же океан или море имеют цвет, когда вы смотрите на воду? Цвета, которые мы видим в океане, определяются тем, что находится в воде, и какие цвета она поглощает и отражает.
Почему морская вода зеленая?
Вода с большой концентрацией фитопланктона (крошечные микроорганизмы) будет иметь плохую видимость и выглядеть зеленовато-серовато-синей. Это происходит потому, что фитопланктон содержит хлорофилл, который поглощает синие и красные волны света, но отражает желто-зеленые. Вот почему вода в море, богатая планктоном, будет выглядеть зеленой для нас.
Почему вода в море красная?
Морская вода может даже приобретать красный или красноватый окрас во время «красной волны». Причиной этого явления служит наличие в ней динофлагеллярных организмов, которые имеют красноватый окрас.
Обычно мы представляем океан или море синими
Посетите тропический океан, как на юге Флориды или Карибского бассейна, и вода, вероятно, будет переливаться красивым бирюзовым цветом. Это связано с отсутствием фитопланктона и других частиц в воде. Когда солнечный свет проходит через воду, молекулы воды поглощают красный свет, но отражают синий, делая ее ярко-синей или голубой.
Ближе к берегу, морская вода может быть коричневой
В прибрежных районах, морская вода может казаться грязно-коричневой. Это происходит из-за большого количества донных отложений, а также мутных вод ручьев и рек, впадающих в море или океан.
В открытом море вода более темная. Это потому, что есть предел, куда способен проникать солнечный свет. На глубине около 200 метров очень мало света, а на глубине 2000 метров полностью темно.
2014-05-23
В какой-то момент почти каждый ребенок с пытливым умом спросит у взрослого, почему небо голубое или почему морская вода голубая. В простом смысле, морская синия, потому что это отражение Цвета неба, но тогда почему небо голубое? Ответ лежит в явлении, которое называется рассеяние света.
Солнечный свет, который проходит атмосферу содержит полный видимый спектр цветов, определяемых различными длинами волн. Как только этот свет попадает в атмосферу он встречает молекулы кислорода и азота каждая из которых меньше, чем длина волны видимого света. Эти молекулы заставляют падающий свет рассеивается, при попадании на них, но так как молекулы небольшие, они гораздо более эффективны при рассеянии коротких длин волн, чем больших. Такое избирательное рассеяние аналогично океанской волне, которая сталкивается с буем в воде. Волны, которые являются небольшими (Короткие волны) и примерно такого же размера, как буй будут отскакивать и рассеиваться, а большие волны (длинные волны) будет проходить через буй без взимодействия с оным. Аналогичным образом, волны видимого света, фиолетовые, синие и зеленые, рассеиваются на молекулах воздуха, в то время как более длинноволновые желтые, оранжевые и красные рассеиваются слабо. Атмосфера рассеивает синий свет примерно в 16 раз сильнее, чем красный. Результатом этого рассеяния является то, что, как мы смотрим на небо, и видим, голубизну. Наличие большого количества частиц может вызвать различные цветовые ощущения. Так, например, наличие загрязнителей аэрозолей вызывает цвет коричневого смога, и присутствие капель воды дает белый оттенок.
Большая часть света и энергии от Солнца, которая падает на морскую поверхность поглощается морской водой и преобразуется в тепло, но некоторая часть света отражается. Поверхность моря отражает цвет неба, которое чаще всего синего цвета. Однако присутствие взвешенных частиц в морской воде может еще больше изменить цвет света, воспринимаемого от воды. Например, чистые воды океана синего и фиолетового оттенка, в то время как прибрежные воды с большим количеством взвешенных наносов или растворенных органических веществ вызывает смещение отраженного света в зеленую часть спектра. В мутных прибрежных водах сдвиг длины волны отраженного света достаточен, чтобы изменить цвет на желтый.
Наверняка каждый из вас хоть раз побывал на морском побережье и окунулся в синее-синее море. Но всегда ли море кажется синим? Отнюдь. Моря имеют различные цвета . К примеру, в северных морях вода темно-зеленая; у берегов - бурая или желтая. Мрачным свинцово-серым море становится в штормовую погоду.
А зависит цвет моря от толщи воды, в которой рассеивается и отражается дневной свет. Молекулы чистой морской воды отражают и возвращают к поверхности моря синие лучи. Если в воде очень много зеленых водорослей, то море кажется зеленым. Минеральные частицы и гумус, а также бурые водоросли придают морю бурый или желтый цвет.
Не зря Желтое море называется именно так. Дело в том, что реки приносят с суши огромное количество частиц, поэтому вода этого моря имеет желтую окраску.
И Красное море вполне оправдывает свое название - красный цвет воде придают бурые микроскопические водоросли.
Кстати, на цвет поверхности моря влияет цвет неба - если на небе нет ни облачка, усиливаются синие тона, а темные облака придают морю свинцово-серый цвет.
Вероятно, вам будет интересно узнать ответ на вопрос: почему Черное море называется именно так? Тут тоже дело в водорослях?
Стоит отметить, что Черное море сменило несколько названий. Существует несколько гипотез происхождения именно этого названия. К примеру, моряки считают, что море называется "Черным" потому, что на нем бывают очень сильные штормы, во время которых вода в море темнеет. Однако штормы-то в Черном море не частые гости, да и цвет воды при шторме меняется в любом море, не только в Черном.
Согласно другим предположениям, море называется "Черным" из-за ила черного цвета, который остается на его берегах.
А третья гипотеза основана на том, что металлические предметы, опущенные на большую глубину, поднимаются на поверхность почерневшими. Причиной этому является сероводород, которым насыщена черноморская вода.
На картах и страницах атласов моря рисуются синими и голубыми. В литературе им также часто приписывают этот цвет. Дети, черпающие знания из сказок, часто спрашивают у родителей: «Почему море синее?» Не каждый взрослый правильно и доступно ответит ребенку на такой вопрос. Бывавший на море человек может оказаться в замешательстве, ведь он знает, что цвет воды переменчив и зависит от многих факторов.
Физика света
Во второй половине XVIII века гениальный Исаак Ньютон впервые разложил обычный солнечный свет на составляющий его цветовой спектр. Для этого ученый пропустил тонкий луч через трехгранную призму. Свет преломился и отобразился на принимающем экране в виде ленты состоящей из семи цветов. Во всех экспериментах последовательность цветов сохранялась одной и той же. Сегодня дети запоминают ее с помощью простой фразы:
- Каждый (первая буква слова означает красный цвет);
- Охотник (оранжевый);
- Желает (желтый);
- Знать (зеленый);
- Где (голубой);
- Сидит (синий);
- Фазан (фиолетовый).
Ньютон пошел дальше: он направил разложенные цветные лучи спектра на собирающую линзу и вновь получил белый свет. Поняв природу солнечного луча, великий физик продолжал свои опыты, все глубже раскрывая физические свойства света и механизмы появления цвета .
С помощью фильтров он удалял из спектра отдельные цвета, смешивал разные оттенки между собой, изучал их взаимосвязь, которую отразил на спектральном круге, получившем впоследствии название «Цветовой круг Ньютона».
На основе своих изысканий ученый сделал три фундаментальных вывода:
- Без света не существует цвета.
- Белый свет содержит в себе все цвета, просто глаз их не в состоянии различать, например, как способен различать отдельные звуки в музыкальном аккорде.
- Для цветов спектра действует принцип сложения, смешивая между собой разные спектральные волны, можно получить всевозможные цветовые оттенки.
Загрузка...
