2014-05-23
Đến một lúc nào đó, hầu hết mọi đứa trẻ có óc tò mò sẽ hỏi người lớn tại sao bầu trời trong xanh hay tại sao nước biển lại trong xanh. Hiểu một cách đơn giản, màu xanh biển là sự phản chiếu Màu sắc của bầu trời, nhưng tại sao bầu trời lại có màu xanh? Câu trả lời nằm ở hiện tượng gọi là tán xạ ánh sáng.
Ánh sáng mặt trời xuyên qua bầu khí quyển chứa đầy đủ quang phổ màu sắc có thể nhìn thấy được, được xác định bởi các bước sóng khác nhau. Khi ánh sáng này đi vào khí quyển, nó sẽ gặp các phân tử oxy và nitơ, mỗi phân tử này nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng khả kiến. Những phân tử này làm cho ánh sáng tới bị tán xạ khi chạm vào chúng, nhưng vì các phân tử nhỏ nên chúng tán xạ các bước sóng ngắn hiệu quả hơn nhiều so với các phân tử dài. Sự tán xạ có chọn lọc này tương tự như sóng biển đập vào phao trong nước. Sóng nhỏ (Sóng ngắn) có kích thước bằng phao sẽ bật ra và tiêu tan, còn sóng lớn hơn (Sóng dài) sẽ đi qua phao mà không tương tác với phao. Tương tự như vậy, các sóng ánh sáng nhìn thấy được, tím, xanh lam và xanh lục, bị phân tán bởi các phân tử không khí, trong khi các bước sóng dài hơn màu vàng, cam và đỏ bị phân tán yếu. Bầu khí quyển tán xạ ánh sáng xanh nhiều hơn ánh sáng đỏ khoảng 16 lần. Kết quả của sự tán xạ này là khi chúng ta nhìn lên bầu trời, chúng ta thấy màu xanh lam. khả dụng số lượng lớn các hạt có thể gây ra cảm giác màu sắc khác nhau. Ví dụ, sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm khí dung gây ra màu khói nâu và sự hiện diện của các giọt nước tạo ra màu trắng.
Hầu hết ánh sáng và năng lượng từ Mặt trời chiếu xuống mặt biển đều bị hấp thụ nước biển và được chuyển thành nhiệt, nhưng một phần ánh sáng bị phản xạ. Bề mặt biển phản ánh màu sắc của bầu trời, màu sắc này thường xuyên nhất có màu xanh. Tuy nhiên, sự hiện diện của các hạt lơ lửng trong nước biển có thể làm thay đổi màu sắc của ánh sáng cảm nhận được từ nước hơn nữa. Ví dụ, làn nước trong vắtđại dương có màu xanh và tím, trong khi vùng nước ven biển có một lượng lớn trầm tích lơ lửng hoặc hòa tan chất hữu cơ gây ra sự dịch chuyển ánh sáng phản xạ sang phần màu lục của quang phổ. Ở vùng nước ven biển đục, sự dịch chuyển bước sóng của ánh sáng phản xạ đủ để chuyển màu sang màu vàng.
Từ xa xưa, con người đã thư giãn trên biển, chèo thuyền trên thuyền, dùng hải sản làm thực phẩm và chữa bệnh. Nhưng chỉ một số ít thực sự quan tâm đến biển và cố gắng làm sáng tỏ những bí mật của nó.
Tại sao nước biển lại có màu xanh như vậy? Có lẽ vì nó phản chiếu bầu trời chăng? Nhiều người lầm tưởng rằng chính bề mặt bầu trời khiến nước có màu hơi xanh. Trên thực tế, màu sắc của biển phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có điều kiện thời tiết, thành phần của nước và thậm chí cả cư dân của nó.
Nếu bạn đổ một ít nước biển vào ly, bạn sẽ thấy nó trong suốt. Nguyên nhân của hiện tượng này nằm ở cô. Bất kỳ loại nước nào, dù là nước ngọt hay nước biển, đều bao gồm oxy và hydro.
Cả hai nguyên tố này đều là chất khí và theo định nghĩa là vô hình. Bất kỳ sự thay đổi nào về độ trong suốt của chất lỏng đều xảy ra do sự hiện diện của các chất hòa tan trong đó - bụi bẩn, tảo và nhiều hạt khác thường xâm nhập vào nước cùng với trầm tích.
Nếu nói về thành phần của nước biển thì ngoài hydro và oxy, nó còn chứa nhiều nguyên tố khác. Là kết quả của sinh học và quá trình hóa học Các khí hòa tan - nitơ, carbon dioxide, oxy - đi vào biển. 
Trong những điều kiện nhất định, hydro sunfua có thể tích tụ trong đó. Ngoài khí, nước biển còn chứa các chất sinh học (chất dinh dưỡng) tham gia tạo ra các hợp chất hữu cơ.
Nhưng chất quan trọng nhất ở biển là muối. Chính nhờ điều này mà nước biển có vị mặn. Độ mặn ở các vùng biển khác nhau có thể khác nhau đáng kể. Nó phụ thuộc vào số lượng lượng mưa khí quyển, dòng nước sông chảy vào, sự hình thành và tan chảy của sông băng.
Biển Đỏ là biển mặn nhất - tính theo tỷ lệ phần trăm, độ mặn của nó là 41%. Biển Địa Trung Hải chứa 39% muối, trong khi Biển Đen chỉ chứa 18%.
Người ta đã cố gắng tìm hiểu tại sao nước biển có màu xanh từ xa xưa, nhưng chỉ đến thế kỷ 19, các nhà khoa học mới bắt đầu quan tâm nghiêm túc đến vấn đề này và cố gắng xác định các yếu tố chính ảnh hưởng đến màu sắc của nó.
Một trong những nhà thám hiểm đầu tiên về nước biển là nhà tự nhiên học người Thụy Sĩ Francois Forel. Để hiểu lý do khiến nước biển có màu xanh, ông đã tạo ra một thiết bị đặc biệt có thể đo độ bóng của chất lỏng trên thang đo các hợp chất hóa học. 
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng bất kỳ chất nào, kể cả nước biển, đều có khả năng phản chiếu ánh sáng của Mặt trời và các sắc thái riêng lẻ từ quang phổ của cầu vồng. Ví dụ, băng có thể truyền bất kỳ bức xạ nào qua chính nó nên nó trông trong suốt nhưng tuyết chỉ phản chiếu màu trắng, do đó.
Đối với nước ở biển và đại dương, nó có khả năng phản chiếu tất cả các sắc thái xanh lam, điều này giải thích cho màu xanh lam của nó. Ngoài bức xạ mặt trời, màu sắc còn bị ảnh hưởng bởi các đám mây (khối lượng và loại của chúng), độ cao của Mặt trời so với đường chân trời và số lượng vi sinh vật.
Màu sắc của nước biển phần lớn phụ thuộc vào độ sâu thâm nhập của các tia có màu sắc và kích cỡ khác nhau vào đó. Biển có khả năng hấp thụ và tán xạ bất kỳ tia nào, nhưng, ví dụ, màu vàng hoặc màu cam được hấp thụ nhanh hơn và ở độ sâu nông, còn màu xanh lam được hấp thụ chậm hơn và ở độ sâu lớn, đó là lý do tại sao nước có màu xanh lam. Nhìn chung, màu sắc của biển có thể thay đổi từ trong suốt đến xanh lục.
Khi nước cạn hoặc có nhiều hạt lơ lửng trong đó, các tia màu cam và đỏ bị phân tán khiến nước biển có màu xanh lục. Gần bờ biển, sự khác biệt về độ hấp thụ không được phản ánh bằng màu sắc, do đó nước có vẻ trong hoặc hơi xanh. 
Lượng thực vật phù du, hay chính xác hơn là lượng chất diệp lục mà các sinh vật này cần để tạo ra carbon, có tác động đáng kể đến mức độ hấp thụ bức xạ. Càng nhiều chất diệp lục trong nước, nó càng hấp thụ các tia màu xanh lam và phản chiếu các tia màu xanh lá cây.
Người ta nhận thấy rằng ở những nơi có nhiều thực vật phù du, nước có màu sẫm hơn, có tông màu xanh lam. Ngoài ra, màu sắc của biển có thể phụ thuộc vào thành phần và nhiệt độ của nước. Trong môi trường mặn hơn và biển ấm nó có màu xanh lam, khi nguội và muối nhẹ thì nó có màu xanh lục.
Định kiến cho rằng biển có màu xanh từ lâu đã được hình thành trong văn học Nga. Đúng, thông tin sau này xuất hiện về màu xanh rực rỡ biển Địa Trung Hải. Ví dụ, Maxim Gorky, người đã sống nhiều năm ở Ý.
Chúng tôi đã nhận được thông tin về màu xám chì của Baltic hoặc màu đất son đặc trưng Biển vàng. Nhưng không ai tin những người này nữa. Khuôn mẫu - biển có màu xanh. Vì vậy, trẻ em vẽ cái ao nói trên bằng màu này và cha mẹ phải trả lời câu hỏi truyền thống - tại sao? Chúng ta hãy cố gắng tìm ra chính xác điều gì làm cho nó có màu xanh.
Với khối lượng nhỏ, nước là một chất trong suốt. Chất lỏng bắt đầu có màu xanh lam riêng biệt. Vâng, câu hỏi quan trọng là tại sao lại có màu xanh? Vì nước hấp thụ tia nắng mặt trời. Đồng thời, những cái ngắn nhất có màu xanh lam, xuyên xuống nước, phân tán ra mọi hướng, tạo cho cơ thể run rẩy có màu sắc như đã bàn. Và việc tăng độ dày của nước chỉ làm tăng cường độ màu.
Ngoài yếu tố chính - sự hấp thụ và lan truyền các mảnh quang phổ cụ thể của tia mặt trời, còn có một số yếu tố bổ sung.
Mây che phủ, điều kiện thời tiết. Điều này có nghĩa là khối nước hoạt động giống như một tấm gương lớn. Vì vậy, nó phản ánh màu sắc của bầu trời phía trên nó. Tại thời điểm này, sẽ rất thích hợp nếu đề cập đến Biển Địa Trung Hải một lần nữa. Một năm 6-8 tháng, chỉ cần phía trên mặt ao không một gợn mây là bạn đã vui rồi cư dân địa phương và những người đi nghỉ trong màu xanh tuyệt vời của làn sóng. Ngược lại, hãy nhớ đến màu xám chì của nước biển Baltic và Biển Bắc, nơi có 75% đám mây màu thép treo lơ lửng trên đó.
Tài liệu liên quan:
Các hạt lơ lửng trong nước có thể thay đổi màu sắc của nó. Một ví dụ kinh điển là Hoàng Hải. Sông Hoàng Hà chảy vào đó, nơi trước đây đã cuốn trôi hàng trăm tấn chất lơ lửng từ cao nguyên hoàng thổ. Do xói mòn cá nhân, một trong những con sông dốc nhất Trung Quốc có màu vàng đặc biệt. Ngoài ra, tại nơi nó chảy vào hồ chứa đã đặt tên, ở khoảng cách 200 km tính từ cửa sông theo cả hai hướng, có những khối nước có màu vàng đặc trưng.
Biển Đông tiếp giáp với Hoàng Hải có màu khác - xanh lục. Nó được cung cấp bởi tảo và thực vật phù du trong nước. Biển Sargasso có cùng màu nước. Nguyên nhân là do sự phát triển mạnh mẽ của vi sinh vật và cây thủy sinh trong các vùng nước ở vĩ độ thấp.
Màu nước của Biển Đen lại có một câu chuyện hoàn toàn riêng biệt. Nó thực sự khác biệt về cách phối màu so với các vùng biển khác của Đại dương Thế giới. Chúng không chỉ có màu xám, xanh lam hay xanh lam quyến rũ mà còn có màu xanh đậm, đôi khi chuyển sang màu đen. Gây ra? Dự trữ hydro sunfua lấp đầy 85% vùng trũng Biển Đen. Chính họ đã mang lại cho khối nước ở phần này của Đại dương Thế giới màu sắc độc đáo. Điều mà cả bầu trời quang đãng lẫn tia nắng đều không thể “kéo ra được”.
Tài liệu liên quan:
nhất vùng biển nguy hiểm trên thế giới
Khi giải thích cho trẻ tại sao biển có màu xanh, trước hết cần phá vỡ khuôn mẫu về màu sắc chủ đạo của hồ chứa. Thứ hai, cần giới thiệu cho trẻ toàn bộ màu sắc đa dạng của các khối nước trên hành tinh. Tốt hơn - trong thực tế.
“Tại sao bầu trời có màu xanh lam hoặc lục lam?” - một câu hỏi kinh điển của một đứa trẻ tò mò. Nó thực sự thú vị và đôi khi còn dành cho cả người lớn. Tuy nhiên, chúng tôi đặt câu hỏi tại sao đại dương hoặc biển lại có cùng màu ít thường xuyên hơn nhiều. Có lẽ điều này là do biển nằm dưới bầu trời? Và chỉ phản ánh màu sắc của nó? Nhưng nếu khoa học đã dạy chúng ta điều gì thì đó là những câu trả lời hiển nhiên thường sai. Như trong trường hợp này. Bởi vì màu sắc của đại dương thực chất là do nước có màu xanh trong tự nhiên. Bầu trời trông như vậy là do sự tán xạ Rayleigh, trong đó ánh sáng xanh phản chiếu các phân tử không khí tốt hơn ánh sáng đỏ.
Một phần bức xạ này được phản xạ từ bề mặt nước, nhưng đó không phải là lý do tại sao biển có màu xanh. Lý do chính ở đây là sự hấp thụ ánh sáng hơn là phản xạ. Các loại khác nhau bức xạ ảnh hưởng đến các phân tử nước một cách khác nhau. Khi Ánh sáng mặt trời chạm vào mặt nước, phần quang phổ màu đỏ của nó khiến chúng rung động. Vì vậy nước hấp thụ các màu đỏ, vàng và màu xanh lá cây tốt hơn màu xanh. Hầu hết các phân tử nước phản ứng kém với chất sau nên nó di chuyển khá tự do.
Trong một lượng nhỏ nước, chẳng hạn như thủy tinh, nó có màu trắng, nhưng ngay cả ở đây, ánh sáng từ phần màu đỏ của quang phổ truyền kém hơn màu xanh lam. Ở đại dương, nơi có độ sâu nhiều km, ánh sáng đỏ gần như bị hấp thụ hoàn toàn sau một trăm mét nên nước có màu xanh lam. Tuy nhiên, màu này cũng tan theo khoảng cách - ở độ sâu hơn một km, nước đã tối hoàn toàn. Một số ánh sáng xanh được nước phản chiếu trở lại bề mặt, mang lại cho biển và đại dương trên Trái đất màu sắc tuyệt vời mà chúng ta vô cùng yêu thích. Ở một số nơi trên hành tinh có những vùng nước có màu khác. Ví dụ, màu xanh lục nếu có nhiều tảo trong nước phản chiếu ánh sáng xanh lục. Và miệng thường có màu nâu do nồng độ đất và muối cao.
Một số cuộc sống biển Nhân tiện, họ đã học cách tận dụng màu xanh của nước ở những độ sâu nhất định - họ có được màu đỏ. Bạn hỏi thủ thuật ở đây là gì? Thực tế là khi không có ánh sáng từ phần màu đỏ của quang phổ, chúng sẽ xuất hiện màu đen. Điều này giúp chúng tránh được sự chú ý của kẻ săn mồi và từ đó săn con mồi thành công hơn.
Vì vậy, dù bầu trời có màu gì vào một thời điểm nhất định, hãy nhớ rằng - ở một độ sâu nhất định, biển và đại dương luôn có màu xanh. Và bây giờ bạn biết tại sao.
Tại sao biển có màu xanh?
Vì nước hấp thụ các sóng màu khác. Màu xanh lam có thể di chuyển sâu dưới nước, không giống như màu đỏ, vàng và xanh lục. Đó là lý do vì sao vùng nước sâu thường xanh hơn vùng nước nông.
Chà, còn có một lý do rõ ràng khác - biển phản chiếu bầu trời, sao chép màu sắc của nó.
Bởi vì bầu trời xanh được phản ánh trong đó.
Nhưng biển thực sự có vẻ xanh đối với chúng ta khi nhìn bề ngoài, và toàn bộ vấn đề là vì hai lý do. Đầu tiên và rõ ràng nhất là sự phản chiếu của bầu trời trong nước. Nguyên nhân thứ hai nằm ở sự tán xạ ánh sáng mặt trời bởi chính nước biển. Và quang phổ màu xanh lam ít bị nước hấp thụ hơn, đó là lý do tại sao biển có màu xanh. Màu sắc của biển sẽ phụ thuộc vào sự ô nhiễm và sự tĩnh lặng của biển.
Nếu bạn cần câu trả lời cho một đứa trẻ, hãy nói rằng bầu trời xanh được phản chiếu dưới biển sâu, giống như trong gương. Nhưng ở vùng nước nông bạn có thể nhìn thấy đáy và do đó nước biển có cùng màu với đáy.
Và đó là lý do tại sao các hồ bơi muốn trông giống biển đến mức chúng được lát gạch màu xanh lam.
Cũng vì lý do đó mà bầu trời có màu xanh.
Các tia mặt trời bị phân tán trong khí quyển theo Định luật Rayleigh, trong đó nêu rằng cường độ tán xạ bức xạ tỷ lệ nghịch với lũy thừa bậc 4 của bước sóng. Tức là câu trả lời được đưa ra ở Viện Vật lý và Công nghệ nghe như thế này: bởi vì lambda lũy thừa bốn. Nghĩa là các tia có bước sóng ngắn hơn sẽ bị tán xạ mạnh hơn. Trong quang phổ, đây sẽ là phần màu xanh lam của quang phổ.
Màu sắc của biển phụ thuộc vào độ sâu, thời gian trong ngày, màu bầu trời, lượng sinh vật phù du, ô nhiễm nước và sự tán xạ ánh sáng. Nếu biển lặng, trong xanh, bầu trời trong xanh hay xanh lam thì nước cũng sẽ xanh. Người ta có thể nói đây là trạng thái tiêu chuẩn bình thường của biển và màu chuẩn, chính vì vậy mà biển được gọi là màu xanh trong dân gian.
Sự phản chiếu của bầu trời có ảnh hưởng đến màu sắc của biển nhưng không đáng kể. Và màu xanh là kết quả của sự tán xạ ánh sáng mặt trời bởi nước biển. Thực tế là nước, giống như tất cả các chất khác, hấp thụ một số tia và phản xạ những tia khác. Và ánh sáng trắng, như nhiều người đã biết, lần lượt bao gồm các tia khác có màu sắc khác nhau. Ánh sáng xuyên qua độ dày của nước không đều; sóng ánh sáng ngắn (đỏ, vàng) bị nước phân tán tốt hơn, còn sóng dài (xanh lam) bị phân tán kém hơn nhiều.
Lấy từ http://whyy.ru/pochemu_more_sinee/ nhưng tôi nghĩ câu trả lời này là khá đủ cho bạn
Đối với chúng ta, nước biển có màu xanh lam giống như bầu trời vì một lý do liên quan đến sự tán xạ phân tử của ánh sáng mặt trời. Bức xạ sóng ngắn (tia cực tím) của sóng ánh sáng, thuộc phần màu xanh lam của quang phổ, bị phân tán bởi các phân tử nước và không khí tốt hơn nhiều so với bức xạ ánh sáng sóng dài. Do đó, một môi trường trong suốt sẽ xuất hiện màu xanh lam đối với chúng ta.
Màu sắc của biển mà chúng ta nhìn thấy đơn giản là kết quả của sự tán xạ ánh sáng mặt trời qua nước biển. Nước truyền ánh sáng không đều - nó thường phân tán sóng ngắn tốt hơn và sóng dài kém hơn. Sóng ngắn thường tương ứng với phần màu xanh của quang phổ và sóng dài tương ứng với phần màu đỏ. Và nhìn vào biển chúng ta thấy nó có màu xanh lam hoặc hơi xanh lục nhưng trong suốt.
Tại sao biển có màu xanh, vì bản thân nước trong suốt? Câu hỏi này cũng khiến Francois Forel quan tâm, người hồi thế kỷ 19 đã tạo ra một câu hỏi tương tự như hiện tại. xanthometer. Cá hồi đã cố gắng đo độ bóng của nước bằng thang đo dung dịch hóa học. Nhưng dù thí nghiệm được thực hiện như thế nào thì màu sắc vẫn trong suốt. Đôi khi có ý kiến cho rằng biển phản chiếu bầu trời. Các thí nghiệm nổi tiếng nhất về vấn đề này được thực hiện bởi nhà nghiên cứu Spring
Như vậy, biển không phản chiếu bầu trời mà phát ra quang phổ màu xanh lam.
Ngoài ra, màu sắc của biển còn phụ thuộc vào các yếu tố khác:
Điều này là do độ dày của nước biển làm phân tán ánh sáng mặt trời. Và vì màu xanh lam ít bị nước hấp thụ nên biển có màu xanh lam.
Nước truyền ánh sáng không đều, nước phân tán sóng ngắn tốt hơn và nước phân tán sóng dài kém hơn. Sóng ngắn tương ứng với phần màu xanh của dải và sóng dài tương ứng với phần màu đỏ của dải. Trong một chiếc cốc, bạn đang nhìn thấy một lớp nước mỏng, do đó sự khác biệt trong việc truyền các tia là khó nhận thấy. Và ở biển chúng ta thấy được hiệu ứng tán xạ ánh sáng từ nhiều mét nước. Kết quả là, ánh sáng xanh được hấp thụ ở mức độ thấp hơn trong nước và trong ánh sáng thu được từ nước, màu xanh lam là quan trọng nhất. Nhân tiện, nước hiển thị không phải màu xanh lam tốt hơn mà là màu tím và cũng phản xạ tia cực tím tốt hơn. Đây là lý do tại sao trên bờ biển có nguy cơ thu được cháy nắng cao hơn ở khoảng cách xa biển.
