Вода прозрачна, как и воздух. Так почему мы можем видеть воду, но не воздух?
Ответ Фрэнка Лазаря хороший, но частично правильный.
Главная причина, по которой вы можете видеть бассейн с водой, но не можете видеть воздух в атмосфере, заключается в том, что вы фактически погружены в воздух. Если вы погрузитесь в бассейн и откроете глаза, вы вообще не сможете видеть воду. Только ваше окружение.
Теперь, если мы расширим ваш вопрос и спросим «почему мы не можем видеть газы, из которых выделяется атмосфера» — тогда причина в том, что атмосфера представляет собой однородную смесь. Если бы это была гетерогенная смесь, вы бы ее увидели.
На самом деле, вы можете увидеть различные прозрачные газы в смеси:
Это газообразный (и прозрачный) йод. Вы можете ясно видеть это, потому что это фиолетовый и не смешано однородно с атмосферными газами, которые окружают это.
Наконец, если вы находитесь в космосе, вы можете увидеть атмосферу Земли:
Я знаю, что эта голубая дымка довольно размыта, но на самом деле вы можете видеть атмосферу так же, как вы видите бассейн с водой.
Потому что ничто не идеально прозрачно. Вода примерно в 800 раз плотнее воздуха на уровне моря. С увеличенной плотностью вы получите больше непрозрачности, а также увеличенный изгиб света. Происходит обратное.
Воздух не совсем невидим. Вы приостановили капли воды, которые составляют облака, а также дымку и загрязнение, которые делают его видимым. И вы видите весь этот синий свет, рассеянный внутри него днем.
Когда мы «видим» вещи, происходит то, что свет отражается от частиц и попадает в наши глазные яблоки.
И мы действительно видим воздух, но только когда свет попадает в него под прямым углом. Вы знаете, какого цвета воздух?
И воздух тоже выглядит
Почему воздух выглядит так? Ну, это зависит от ориентации Земли (относительно Солнца) и пути, которым свет проходит через атмосферу.
В дневное время солнечный свет направляется прямо в атмосферу. Из-за сложной физики и математики весь свет, кроме синего, поглощается, и только синий отражается в наших глазах.
Во время восхода и заката свет проходит более неровно, и только фотоны с красной длиной волны могут справляться с отражением частиц воздуха.
Если бы я направил фонарик на вас с расстояния 2 метра, вы бы просто увидели цвет фонарика, никаких изменений цвета. Это потому, что воздух имеет такую небольшую плотность, что, когда вы находитесь так близко, это не имеет значения, и весь свет проходит сквозь и попадает в ваши глаза.
И то же самое касается солнечного света, который позволяет нам видеть мир! Очень маленький процент солнечного света, попадающего на Землю, окрашивается в цвет неба. Остальной свет попадает на другие объекты, деревья, машины, ваши руки, отражается от этих объектов и ударяет ваши глазные яблоки, чтобы вы могли видеть!
Надеюсь, что это поможет сделать это проще для понимания 🙂
Хорошо, мои 25 центов стоят. Мне нравится изображение, показывающее тонкую синюю полосу на горизонте — различие от белых облаков (капли воды / ледяных кристаллов) и черноты пространства. Я не совсем покупаю пары йода; газы, составляющие атмосферу, бесцветны. Если бы они не были смешаны как решение о единственной вещи, которую мы могли видеть, было бы небольшое преломление в пограничных слоях, вероятно, слишком маленькое, чтобы заметить. Но… мы можем «видеть» атмосферные газы, когда дифференциальный нагрев заставляет свет преломляться и искривляться. Это особенно заметно, когда мы смотрим на асфальтированную дорогу и видим мерцающее и колеблющееся изображение. Это часто выглядит как бассейн с водой, отражающий небо (или отдаленные объекты), но когда мы подъезжаем ближе, бассейн исчезает. Это НЕ пул и НЕ отражение; это мираж, вызванный преломлением (изгибом) света, когда лучи исходят от удаленного объекта. Более теплый воздух заставляет лучи света, которые обычно не попадают в наши глаза, изгибаться вверх и создавать вид, будто объект находится ниже дороги — нашему мозгу не нравится эта интерпретация, поэтому мы думаем, что это изображение отражается от бассейн с водой.
Преломление происходит из-за разницы в скорости света, когда он движется от одной среды к другой — например, свет движется в воде медленнее, чем в воздухе, и световые лучи, падающие на воду, отличные от девяноста градусов, будут отклоняться к нормали:
Свет распространяется быстрее, чем теплее становится воздух; поэтому свет от удаленного объекта сгибается тем больше, чем ближе он к тротуару. Наш мозг думает, что свет входит по прямой линии, поэтому мы «проецируем» положение изображения назад вдоль этой линии. Так что, да, таким образом мы можем «видеть» атмосферу.
Источник
Почему вода прозрачная? Интересные факты о воде
Приветствую друзья, на портале обучения и саморазвития. Мир вокруг нас полон чудес, которые мы порой не замечаем. Обращали ли вы внимание на то, что дети часто задают вопросы, на которые взрослые не только не знают ответа, но даже и в принципе не задумывались о них? Почему трава зелёная, почему небо синее, а снег белый и так далее.
Один из таких вопросов касается прозрачности воды. В самом деле, почему она всё-таки прозрачная? И вместе с тем при больших объёмах, как например, в море или океане она всё-таки приобретает голубоватую окраску, а в некоторых водоемах поменьше и вообще красную, желтую, зеленую и других цветов? Итак, рассмотрим собранные нами интересные факты о воде , среди которых сможем найти объяснение тому, почему вода прозрачная .
Почему мы видим цвета?
Для начала следует рассмотреть вопрос о том, почему мы вообще видим цвета? Большинство из нас (при отсутствии каких-либо дефектов глаз) видят полное разнообразие цветов, но далеко не все знают, почему это происходит? Среди интересных фактов о свойствах воды следует рассмотреть отражение света.
Дело в том, что возможность какого-либо объекта излучать определенный цвет объясняется его способностью наоборот отражать этот самый свет. Именно свет, проходя через тот или ной объект, (или же отражаясь от этого объекта) даёт ему возможность принимать ту или иную окраску.
То есть, чем меньше плотность объекта, тем менее насыщенный цвет он излучает. Через плотные объекты, такие как камни или земля свет пройти не может, поэтому он отражается, сетчатка нашего глаза «ловит» эти отражения и поэтому мы видим цвет объектов.
Но этого не происходит в случае, например, с воздухом или водой, так как плотность эти веществ довольно низкая, свет чрез них проходит, практически, беспрепятственно, не отражаясь. И поэтому мы видим эти объекты прозрачными. А точнее, в случае с воздухом мы не видим его вовсе, так как его плотность настолько невелика, что свет проходит через него, не отражаясь.
Но в случае же с водой мы можем наблюдать уникальное явление, если посмотреть на море, то можно видеть, что оно синее. В то же время, если набрать из этого же самого моря стакан воды, то окажется, что вода в нём (при условии её чистоты) прозрачная. Почему же вода теперь уже в зависимости от её количества меняет свой цвет и почему в стакане вода прозрачная ?
Почему вода меняет цвет?
Способность воды менять свою окраску обусловлена колебаниями водорода в молекулах воды. Как известно, химическая формула воды – Н2О и именно водород в данном случае играет ключевую роль. Водород – это бесцветный газ, который не имеет ни запаха, ни вкуса.
Частоты колебаний атомов (мелких частиц в составе вещества) водорода позволяют пропускать через себя свет, не отражая его. Это объясняет, почему вода имеет прозрачную окраску , точнее – не имеет этой самой окраски по причине поглощения света.
Почему же при большом объёме вода все-таки меняет свой цвет и перестает быть прозрачной? Это происходит по причине того, что, во-первых вода при больших объёмах плохо пропускает свет. Когда мы имеем дело с большими объёмами воды, она пропускает свет неравномерно.
Также окраска воды может меняться по причине наличия в ней различных примесей, водорослей и микроорганизмов. В случае с питьевой водой из-под крана или с небольшим количеством морской воды, количество примесей в ней минимально, поэтому вода из-под крана прозрачная.
Но чаще всего в реальной жизни вода в природном своём виде, в море, океане или реке далеко не идеально чистая, поэтому различные её составляющие влияют (примеси, соль, грязь и так далее) на её способность поглощать свет, а это придаёт водоёму ту или иную окраску.
Собственно в этом и состоит весь нехитрый секрет, почему вода чаще всего прозрачная когда её мало и она чистая, но при этом при наличии внутри разных примесей так же вода может принимать любой цвет. Надеюсь, у нас получилось доходчиво ответить на этот вопрос, как для взрослых, так и для маленьких почемучек.
Задавайте больше интересных вопросов, а также смотрите на нашем портале обучения и саморазвития много интересных видео на разные темы от спорта, здоровья, путешествий и саморазвития, полезных лайфхаков, а также много интересных и познавательных фактов о воде, еде, религии, даже о том «почему шуршит пакет»…
Источник
5 аномальных фактов о воде
Несмотря на простую химическую формулу, вода — вещество с очень необычными свойствами. Она таит в себе множество загадок, которые порой не под силу разгадать даже ученым.
Перед вами пять наиболее интересных фактов о воде.
1. Горячая вода замерзает быстрее холодной
Возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, а в другую — холодную воду, и поместим их в морозильную камеру. Горячая вода замерзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед холодная вода: ведь горячей воде надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, в то время как холодной воде остывать не надо.
Почему же так происходит?
В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним.
К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.
Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.
Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.
2. Сверхохлаждение и «мгновенное» замерзание
Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.
Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.
Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.
Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.
3. «Стеклянная» вода
Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.
Помните разговор про сверхохлажденную воду? Так вот, что бы вы ни делали, при температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед.
Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры?
При -120 °C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.
4. Квантовые свойства воды
На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.
Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 -18 секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!
5. Есть ли у воды память?
Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды.
Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.
Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию.
Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.
Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.
Источник
