Почему при взгляде из космоса вода в океане кажется сине-голубой, а вода из под крана воспринимается как бесцветная? И почему вода в первом случае кажется именно сине-голубой, а не зеленой, темно-синей или фиолетовой?

Спрашивает
Анна Ванжа
#биология
+2
#вода
#химия
15.10.2023
30 863
Средний вопрос

Воздух тоже воспринимается нами прозрачным. И стекло. Точнее так — тонкие слои многих веществ и материалов прозрачны, свет не успевает заметно поглотиться. Даже металлы могут быть довольно прозрачными при достаточно тонком слое: вспомните полупрозрачные зеркала и тонкие металлизированные плёнки, которые клеют на стекла окон для защиты от жары.

У любого прозрачного материала есть две характеристики, описывающих оптическую сторону вопроса. Первая — это расстояние, на котором свет ослабевает в E раз (число е — то, которое 2,71828), вторая — спектр поглощения. Спектры, к слову, это графики, где по горизонтали отложена длина волны или частота излучения, а по вертикали — либо интенсивность излучения, либо интенсивность излучения, как-то с веществом провзаимодействовавшего. Например, поглощённого или отражённого а по вертикали — либо интенсивность излучения, либо интенсивность излучения, как-то с веществом провзаимодействовавшего. Например, поглощенного или отраженного — тогда говорят «спектр поглощения» или «спектр отражения».

У воды спектр поглощения крайне интересный. Для большинства видов излучения она столь же «прозрачна, как бетон для видимого света. Вода великолепно защищает вас от ультрафиолета, рентгена и даже гамма-излучения (иными словами, практически не пропускает эти виды излучения), очень плохо пропускает инфракрасное излучение и поглощает микроволны. Последнее, кстати, используется в СВЧ-печках. Прозрачность (да и то относительная) у воды лишь в видимом спектре, причем голубые лучи проходят через нее существенно лучше (отсюда и ее голубой цвет).

Ну то есть как «лучше»? Тоже ведь слово не очень подходящее. Скажем, чистейшие воды антарктических морей позволяют видеть белый диск на верёвочке (стандартное приспособление для оценки прозрачности моря) вплоть до отметки около 80 метров глубины, а на глубины свыше 200 метров не проходит никакой свет и там совершенно темно в любое время суток. Вода из крана такая же (даже, возможно, чуть мутнее), просто вы не видите ее слоями толщиной больше метра — или сколько там у вас можно набрать в ванну. Уже в бассейнах голубизна воды хорошо заметна, не говоря уж о водоемах побольше.

И — второй важный момент — при взгляде сверху вы видите не только рассеянный внутри воды или отраженный ото дна свет. Вы еще видите отражение от поверхности, а оно, кстати, будет просто бликами, ведь вода при определенном угле окажется блестящей как зеркало.

Что же касается того, «почему вода именно голубая, а не фиолетовая или зеленая», то тут простой ответ звучит как «потому что молекулы воды лучше поглощают кванты света с определённой энергией». Просто так получилось, что разные молекулы можно по-разному растолкать-раскрутить-потрясти, и молекулы воды реагируют лишь на определенные воздействия — подобно тому, как вы не сможете легко раскачать маятник на веревочке или грузик на пружинке с любой нужной вам частотой. Какие-то частоты (излучения) будут поглощаться, а какие-то — нет.

Детальный расчет спектров поглощения — это нетривиальная задача из области квантовой механики, рассмотрение которой выходит за рамки данного вопроса (и ответа).

Комментарии

5 Комментариев
Gordon Freeman
18.10.2023
-
0
+
в порту она всегда зелёная, а не синяя
Dmitriy
16.10.2023
-
0
+
Бред какой-то, цвет воды разный в пресной, например, зелёный из за примисей от бактерий на дне. В морской воде тоже есть прими и и не только соли. Вода зеркальной из космоса не будет ни под каким углом так как будут видны волны, которые не позволят стать зеркалом, мелкие волны из дали дают матовость. Ну атмосфера неба голубая, вода не только прозрачная на величину подповерхностного рассеивания, но и имеет индекс отражения ior 1.33 то есть зелёная вода с отражением неба будет зеленоватой с уходом в синеву. Полностью прозрачных материалов не бывает в природе, как и стекло имеет оттенок, так и вода.
Sam Dowson
15.10.2023
-
3
+
"на глубины свыше 200 метров не проходит никакой свет и там совершенно темно в любое время суток" - проходит. Тот самый сине-фиолетовый спектр, хоть и очень ослабленный, но достаточный для фотосинтеза у красных водорослей на глубине до 270 метров.
Andrey Prosvirin
15.10.2023
-
7
+
Много воды, хотя достаточно одной картинки. С длиной волны поглощение света увеличивается, а рассеяние уменьшается. Или совсем просто: красный свет в воде поглощается, а синий рассеивается.
Я предполагаю, что основная причина голубого цвета воды из космоса - это голубой цвет неба. На земле мы видим разный цвет воды. А из космоса можем видеть только где ясная погода.
Есть что спросить?

Вы можете получить ответ на вопрос по любой теме от экспертов нашей редакции, хорошо разбирающихся в этой теме.

Задать вопрос

Похожие вопросы

Правда ли, что серебряная ложка в графине помогает обеззараживать воду?
Спрашивает
Anton Khoryukov
#вода
+3
#микробиология
#серебро
#химия
25 мая
6 327
Простой вопрос
12

Если коротко — то нет, не помогает, увы! Хотя сразу замечу, что серебро действительно обладает интересными...Читать далее

Именно так: все новые мышцы появляются главным образом путем разрастания и дифференциации старых мышц....Читать далее

Правда ли, что нельзя пить воду, кипяченную более одного раза?
Спрашивает
The King
#вода
+1
#дейтерий
27.08.2023
38 282
Простой вопрос
10

Нет, это неправда. Что ей, воде, будет? Давайте уточним. Если в воде есть что-то, что при нагреве до 100...Читать далее

«Cовременная семья» — понятие далеко не универсальное. Например, современная семья суданских земледельцев...Читать далее

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно