Perché il tramonto è i colori che è?

Answer 1

La risposta da manuale è che la luce solare deve viaggiare attraverso più atmosfera mentre il sole tramonta e questo fa sì che tutta la luce blu venga assorbita attraverso la dispersione multipla mentre gli altri colori rimangono. Il resto del cielo rimane blu perché l'ozono riflette altri colori più del blu.

Una risposta più olistica è che l'arcobaleno del tramonto risulta dalla birifrangenza o da diverse sezioni trasversali di pressione dell'atmosfera.

La risposta del libro di testo tratta l'atmosfera come un insieme di centri discreti e di dispersione, e la risposta olistica tratta l'atmosfera come un materiale continuo e birifrangente.

È importante evitare di interpretare la risposta del libro di testo come un'immagine di piccoli fotoni quantizzati di luce che viaggiano da una molecola all'altra come piccole palle di cannone che vengono assorbite ed emesse mentre viaggiano attraverso l'atmosfera. Questo è ciò che sembrano implicare molte immagini dell'euristica a dispersione multipla.

Dalla risposta di Chris Hardwick

Questa euristica dà un'impressione fuorviante di come funziona la meccanica quantistica. La meccanica quantistica ci dice che la luce viaggia come un'onda lungo ogni singolo percorso attraverso la materia allo stesso tempo ed è sia assorbita che non assorbita da ogni singola molecola nell'atmosfera. Viene emesso e non emesso da ogni singola molecola nell'atmosfera. È difficile ottenere questo aspetto della spiegazione dello scattering quantistico dalle immagini nei libri di testo ed è molto facile fuorviare gli studenti con una cattiva euristica.

Per i bambini in età scolare, mi concentrerei meno sulle spiegazioni che coinvolgono lo scattering quantistico e più su come la luce crea un arcobaleno in un materiale birifrangente perché diverse parti del materiale trasmetteranno colori diversi in quantità diverse a seconda delle proprietà del materiale.

Ad esempio, nell'immagine sopra, lo stress nel film fa sì che le molecole si allineino in modo tale che i diversi colori della luce vengano riflessi in quantità diverse in direzioni diverse.

Stress, spessore, pressione, tensione: tutto ciò può portare alla birifrangenza e dove l'atmosfera è più densa e pressurizzata, viene trasmessa la luce rossa. Dove è più sottile, viene trasmessa la luce blu. Quando guardi l'atmosfera di lato, come in un tramonto, puoi vedere l'influenza della pressione verticale, ma quando la guardi dal basso, il vettore di pressione è allineato con te, quindi non puoi vedere la sua influenza.

Allo stesso modo, quando vedi un arcobaleno nel cielo, stai osservando il riflesso di una superficie sotto tensione. La tensione superficiale attorno alle gocce d'acqua porta alla riflessione interna totale e l'immagine viene creata dal riflesso di queste superfici curve e tese. Ottieni i diversi colori a causa delle diverse sezioni trasversali di tensione all'interno della goccia.

Nel caso di un tramonto, la luce non viene riflessa dai materiali in tensione ma piuttosto trasmessa attraverso i materiali sotto pressione. Quindi, il tramonto è una specie di arcobaleno di trasmissione, mentre l'arcobaleno che vedi dopo un temporale è un arcobaleno di riflessione.

Per altri esempi quotidiani di birifrangenza, consiglio vivamente questa raccolta di osservazioni accidentali .

E per un'altra risposta non convenzionale a una semplice domanda, prova: la risposta di Kirsten Hacker a Perché il cielo è blu?

Answer 2

Esistono tre tipi di crepuscolo:

1. Crepuscolo civile
2. Crepuscolo nautico
3. Crepuscolo astronomico

Al mattino il crepuscolo inizia con l'alba , mentre la sera termina con il tramonto . Durante il crepuscolo si possono vedere numerosi fenomeni e colori atmosferici .

Riflettendo la luce del sole

Il crepuscolo si verifica quando l'atmosfera superiore della Terra disperde e riflette la luce solare che illumina l'atmosfera inferiore.

Gli astronomi definiscono i tre stadi del crepuscolo – civile, nautico e astronomico – in base all'elevazione del Sole che è l'angolo che il centro geometrico del Sole forma con l'orizzonte.

Crepuscolo civile, alba e tramonto

Diversi gradi di crepuscolo.

Il crepuscolo civile si verifica quando il Sole è a meno di 6 gradi sotto l'orizzonte. Al mattino, il crepuscolo civile inizia quando il Sole si trova a 6 gradi sotto l'orizzonte e termina all'alba. La sera inizia al tramonto e termina quando il Sole raggiunge i 6 gradi sotto l'orizzonte.

L'alba civile è il momento in cui il centro geometrico del Sole è di 6 gradi sotto l'orizzonte al mattino.

Il crepuscolo civile è il momento in cui la sera il centro geometrico del Sole si trova a 6 gradi sotto l'orizzonte.

La forma più luminosa del crepuscolo

Il crepuscolo civile è la forma più luminosa di crepuscolo. C'è abbastanza luce solare naturale durante questo periodo che la luce artificiale potrebbe non essere necessaria per svolgere attività all'aperto. Solo gli oggetti celesti più luminosi possono essere osservati ad occhio nudo durante questo periodo.

Diversi paesi usano questa definizione di crepuscolo civile per emanare leggi relative all'aviazione, alla caccia e all'uso di fari e lampioni.

Crepuscolo nautico, alba e tramonto

Il crepuscolo nautico si verifica quando il centro geometrico del Sole è compreso tra 6 e 12 gradi sotto l'orizzonte. Questo periodo di crepuscolo è meno luminoso del crepuscolo civile e la luce artificiale è generalmente richiesta per le attività all'aperto.

L'alba nautica si verifica quando il Sole è di 12 gradi sotto l'orizzonte durante la mattinata.

Il crepuscolo nautico si verifica quando il Sole scende di 12 gradi sotto l'orizzonte la sera.

Il termine, crepuscolo nautico , risale al tempo in cui i marinai usavano le stelle per navigare nei mari. Durante questo periodo, la maggior parte delle stelle può essere facilmente vista ad occhio nudo.

Oltre ad essere importante per la navigazione marittima, il crepuscolo nautico ha anche implicazioni militari. Ad esempio, l'esercito degli Stati Uniti utilizza il crepuscolo nautico, chiamato BMNT ( begin morning nautical twilight ) e EENT ( end of evening nautical twilight ), per pianificare le operazioni tattiche.

Crepuscolo astronomico, alba e tramonto

Il crepuscolo astronomico si verifica quando il Sole si trova tra 12 e 18 gradi sotto l'orizzonte.

Astronomical dawn is the time when the geometric center of the Sun is at 18 degrees below the horizon. Before this time, the sky is absolutely dark.

Astronomical dusk is the instant when the geographical center of the Sun is at 18 degrees below the horizon. After this point, the sky is no longer illuminated.

In the morning, the sky is completely dark before the onset of astronomical twilight, and in the evening, the sky becomes completely dark at the end of astronomical twilight. Any celestial bodies that can be viewed by the naked eye can be observed in the sky after the end of this phase.

Shorter Twilight at the Equator

The length of twilight depends on latitude . Equatorial and tropical regions tend to have shorter twilights than locations on higher latitudes.

During summer months at higher latitudes , there may be no distinction between astronomical twilight after sunset and astronomical twilight before sunrise. This happens when the angle the Sun makes with the horizon – also known as the Solar Elevation Angle – is less than 18 degrees during the local midnight .

Similarly, higher latitudes may experience an extended period of nautical twilight – if the Sun remains less than 12 degrees below the horizon throughout the night.

Twilight at the poles

Nyksund lighthouse in Norway under the Midnight Sun.

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For a few days before the March equinox – the North Pole does not have nautical or astronomical twilight. Instead, there is a continuous period of civil twilight.

At the equinox, the Sun rises and stays up all day at the North Pole until the September equinox . During this time, the North Pole does not experience any kind of twilight. This phenomenon is called Polar Day or Midnight Sun .

A few days after the September equinox, when the Sun sinks below the horizon, the North Pole has a few continuous days of only civil twilight, followed by days of nautical twilight and then astronomical twilight.

This transition ends sometime in October when the Sun sinks less than 18 degrees below the horizon. When this happens, the pole experiences Polar Night – a continuous period of darkness without twilight.

All'inizio di marzo, il crepuscolo astronomico diventa visibile agli osservatori al Polo Nord. Questo è seguito da alcuni giorni di crepuscolo nautico mentre il Sole si sposta più in alto nel cielo.

Gli stessi fenomeni possono essere osservati al Polo Sud ma in periodi opposti dell'anno.