ID: 00011279
Туман состоит в основном из капелек воды, имеющих диаметр от 0,5 до 100 мкм. Если в тумане преобладают очень мелкие капельки (диаметр меньше 1 мкм), то такой туман называется дымкой. Если же капли тумана относительно велики (диаметр порядка 100 мкм), то это так называемая морось.
В зависимости от размера капелек воды туман может иметь различный оттенок. Цвет тумана определяется световыми волнами, которые, рассеиваясь на капельках воды, попадают в глаз наблюдателя. Капельки диаметром много больше микрометра практически одинаково рассеивают свет во всем интервале длин волн, воспринимаемых глазом. Этим объясняется молочно-белый и белесоватый цвет мороси. Мелкие же капельки дымки рассеивают преимущественно более короткие световые волны, поэтому туманная дымка окрашена в синеватые и голубоватые тона.
В известном смысле возникновение тумана есть явление выпадения росы. Существенно, однако, что конденсация водяного пара в данном случае происходит не на поверхности земли, листьев или травинок, а в объеме воздуха. Центрами конденсации могут служить случайно образующиеся скопления молекул, ионы, а также пылинки, частички сажи и другие мелкие загрязнения в воздухе.
Для возникновения тумана необходимо, чтобы водяной пар в воздухе стал не просто насыщенным, а локально пересыщенным. Водяной пар становится насыщенным, если при данной температуре процессы испарения воды и конденсации водяного пара взаимно компенсируются, то есть в системе «вода – пар» устанавливается состояние динамического равновесия. На рисунке представлен график зависимости плотности насыщенного водяного пара от температуры.
Водяной пар, состояние которого соответствует точке А, становится насыщенным при охлаждении (процесс АВ) или в процессе дополнительного испарения воды (процесс АС). Соответственно, выпадающий туман называют туманом охлаждения или туманом испарения.
Какой оттенок (голубоватый или красноватый) будет иметь источник белого света, например уличный фонарь, если его рассматривать сквозь туманную дымку? Ответ поясните.
Источник: ФИПИ
Белый свет содержит все длины волн видимого спектра — от фиолетового (короткие волны) до красного (длинные волны).
Мелкие капельки дымки интенсивно рассеивают коротковолновую часть спектра (синий, голубой). Поэтому:
1. Рассеянный свет дымки — голубоватый (наблюдатель видит именно рассеянные голубые волны сбоку).
2. Прямой свет фонаря, дошедший до наблюдателя, теряет коротковолновую составляющую. Длинноволновая часть (красный, оранжевый) практически не рассеивается и свободно проходит сквозь дымку.
Следовательно, источник белого света, наблюдаемый сквозь туманную дымку, приобретает красноватый оттенок.
1. Красноватый.
2. Оттенок рассматриваемого фонаря будет определяться тем, лучи какого цвета будут попадать в глаз наблюдателя. Так как короткие световые волны будут преимущественно рассеиваться на капельках дымки, то в видимом излучении фонаря, прошедшем сквозь дымку, будут преобладать длинные световые волны, соответствующие красной части спектра.