НОВОСТИ / РОССИЯВоздух — это смесь газов, составляющая атмосферу Земли. Воздух окружает нас повсюду, но при этом остается невидимым. Мы не можем его заметить, потрогать или зафиксировать взглядом, хотя он постоянно взаимодействует с нами. Почему так происходит? Общественная служба новостей расскажет, почему мы не видим воздух.
Чтобы понять, почему мы не видим воздух, необходимо для начала как следует разобраться в его физических свойствах.
· Воздух представляет собой смесь газов: азота (78%), кислорода (21%), аргона (0,93%), углекислого газа (0,04%) и других элементов. Эти газы состоят из молекул, размеры которых не превышают нескольких ангстрем (1 Å = 10⁻¹⁰ метра). Молекулы находятся в постоянном хаотическом движении, сталкиваясь друг с другом и с объектами в окружающей среде.
· Видимость объекта зависит от его способности отражать, поглощать или преломлять световые волны. Молекулы газов в воздухе слишком малы и рассеяны, чтобы эффективно взаимодействовать с фотонами видимого спектра (длины волн 380–740 нм). Рассеяние Рэлея, характерное для частиц размером меньше длины волны света, происходит в атмосфере, но его эффект заметен только в большущих объемах (например, голубой цвет неба). Отдельные молекулы воздуха не создают достаточного сопротивления свету для формирования визуального контраста.
· Газы не имеют четкой поверхности или границы раздела с окружающей средой, в отличие от жидкостей или твердых тел. Это делает воздух невидимым при нормальных условиях. Исключения возникают при резких перепадах температуры, давления или при наличии примесей, создающих оптические неоднородности.
Человеческое зрение — это сложный природный механизм, который эволюционировал миллионы лет для лучшего восприятия окружающего мира. Однако его возможности не безграничны, и возможность увидеть воздух находится за пределами этих границ.
· Человеческий глаз адаптирован для восприятия электромагнитного излучения в узком диапазоне — видимом спектре. Воздух не излучает и не поглощает свет в этой области достаточно интенсивно, чтобы быть обнаруженным без специальных приборов. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, взаимодействующее с атмосферными газами, остается невидимым для человека.
· Сетчатка глаза содержит фоторецепторы (колбочки и палочки), которые реагируют на световые стимулы. Минимальный угол разрешения здорового глаза составляет около 1 угловой минуты. Для обнаружения отдельных молекул газа их размер должен быть сопоставим с этим параметром, что невозможно из-за микроскопических масштабов частиц.
· Даже если бы молекулы воздуха отражали свет, их изображение сливалось бы с фоном из-за отсутствия контраста. Яркость неба, освещенного солнцем, создает равномерную засветку, маскирующую слабые сигналы от рассеяния на молекулах.
Видимость воздуха может меняться в зависимости от различных факторов окружающей среды.
· Нагретый воздух поднимается вверх. Его колебания вызывают преломление света, что заметно в виде миражей или дрожания воздуха над раскаленными поверхностями. Однако сами потоки остаются невидимыми — наблюдаются лишь их оптические искажения.
· В вакууме отсутствие воздуха создает четкую границу с освещенными областями, но сам газ по-прежнему невидим.
· Пыль, смог и выхлопные газы увеличивают концентрацию частиц в воздухе, делая его мутным. Однако, надо понимать, что это виден не сам воздух, а лишь примеси в нем.
Ранее по теме по теме:
Почему небо голубое
Почему стекло прозрачное
Из чего сделать гараж на участке
Как ухаживать за шифером
Как грамотно распланировать участок в 6 соток