Si miras al Sol, cuando está parcialmente cubierto por nubes y se esconde detrás de estos grumos de agua atmosférica, puedes ver una vista familiar: rayos de luz atravesando las nubes y cayendo al suelo. A veces parecen paralelas, a veces parecen divergir. A veces puede ver la forma del Sol a través de las nubes. ¿Por qué está pasando esto? Nuestro lector esta semana
pregunta :
¿Puedes explicarme por qué en un día nublado puedes ver los rayos del sol atravesando las nubes? Me parece que, dado que el Sol es mucho más grande que la Tierra, y dado que sus fotones nos alcanzan a lo largo de caminos aproximadamente paralelos, deberíamos ver todo el cielo iluminado de manera uniforme y no observar una pequeña bola de luz.
La mayoría de las personas ni siquiera piensan en el hecho sorprendente de la existencia de la luz solar.
En un día soleado típico, todo el cielo está iluminado. Los rayos del Sol caen sobre la Tierra casi en paralelo, porque el Sol está muy lejos y es muy grande en comparación con la Tierra. La atmósfera es lo suficientemente transparente como para que toda la luz solar llegue a la superficie de la Tierra o se disperse en todas las direcciones. El último efecto es responsable del hecho de que algo se puede considerar en la calle en un día nublado: la atmósfera difunde perfectamente la luz solar y llena el espacio circundante.
Es por eso que en un día brillante y soleado su sombra será más oscura que el resto de la superficie sobre la que cae, pero aún permanece resaltada. En su sombra, puede ver la tierra de la misma manera que si el Sol se escondiera detrás de las nubes, y luego todo lo demás se vuelve tan oscuro como su sombra, pero aún iluminado por la luz difusa.
Teniendo esto en cuenta, volvamos al fenómeno de la luz solar. ¿Por qué, cuando el sol se esconde detrás de las nubes, a veces puedes ver los rayos de luz? ¿Y por qué a veces se ven como columnas paralelas, y a veces como columnas divergentes?
Lo primero que hay que entender es que la dispersión de la luz solar, cuando choca con partículas de la atmósfera y se redirige en todas las direcciones, siempre funciona: el Sol se esconde detrás de las nubes o no. Por lo tanto, en la tarde siempre hay un nivel básico de iluminación. Por lo tanto, este es el "día" y, por lo tanto, para encontrar oscuridad durante el día, debes profundizar en la cueva.
¿Pero qué son los rayos? Vienen de huecos o secciones delgadas de nubes (u árboles u otros objetos opacos) que no bloquean la luz solar. Esta luz transmitida directamente parece más brillante que su entorno, pero solo se nota si contrasta con un fondo oscuro y oscuro. Si esta luz está en todas partes, no habrá nada notable en ella, nuestros ojos se adaptarán a ella. Pero si un rayo de luz brillante resulta ser más brillante que su entorno, sus ojos lo notan y le dicen la diferencia.
¿Qué pasa con la forma de los rayos? Podrías pensar que las nubes funcionan como lentes o prismas, desviando o refractando los rayos y haciendo que diverjan. Pero esto no es así; Las nubes absorben y reemiten la luz por igual en todas las direcciones, por lo que son opacas. El efecto con los rayos ocurre solo donde las nubes no absorben la mayor parte de la luz. Al tomar medidas, resulta que estos rayos son en realidad paralelos, lo que corresponde a una gran distancia al Sol. Si observa los rayos dirigidos no hacia usted y no hacia usted, sino perpendicularmente a su línea de visión, esto es lo que encontrará.
La razón por la que nos parece que los rayos "convergen" hacia el Sol es la misma, por lo que nos parece que los rieles o la calzada convergen en un punto. Estas son líneas paralelas, una parte de las cuales está más cerca de ti que la otra. ¡El sol está muy lejos, y el punto de donde emana el rayo está más lejos de ti que el punto de contacto con la Tierra! Esto no siempre es obvio, pero es por eso que los rayos toman la forma de rayos, que es claramente visible cuando queda claro lo cerca que estás del extremo del haz.
Por lo tanto, debemos la presencia de un rayo a la perspectiva de las sombras que lo rodean y la capacidad de nuestros ojos para distinguir entre el brillo de la luz directa y la relativa oscuridad que lo rodea. Y la razón por la cual los rayos parecen converger reside en el futuro, y es que el punto de contacto de estos rayos de luz realmente paralelos está más cerca de nosotros que su punto de partida en el fondo de las nubes. ¡Esa es la ciencia de los rayos solares, y es por eso que se ven de esa manera!