Si vous regardez le Soleil, lorsqu'il est partiellement couvert de nuages et se cache derrière ces amas d'eau atmosphérique, vous pouvez voir une vue familière: des rayons de lumière traversant les nuages et tombant au sol. Parfois, ils semblent parallèles, parfois ils semblent diverger. Parfois, il peut voir la forme du soleil à travers les nuages. Pourquoi cela se produit-il? Notre lecteur de cette semaine
demande :
Pouvez-vous m'expliquer pourquoi, par temps nuageux, vous pouvez voir les rayons du soleil traverser les nuages? Il me semble que, puisque le Soleil est beaucoup plus grand que la Terre et que ses photons nous atteignent le long de chemins approximativement parallèles, nous devrions voir le ciel entier uniformément éclairé et ne pas observer une petite boule de lumière.
La plupart des gens ne pensent même pas au fait étonnant de l'existence du soleil.
Par une journée ensoleillée typique, tout le ciel est éclairé. Les rayons du Soleil tombent sur la Terre presque en parallèle, car le Soleil est très loin et il est très grand par rapport à la Terre. L'atmosphère est suffisamment transparente pour que toute la lumière du soleil atteigne la surface de la Terre ou se disperse dans toutes les directions. Ce dernier effet est responsable du fait que quelque chose peut être considéré dans la rue par temps nuageux - l'atmosphère diffuse parfaitement la lumière du soleil et remplit l'espace environnant avec elle.
C'est pourquoi par une belle journée ensoleillée, votre ombre sera plus sombre que le reste de la surface sur laquelle elle tombe, mais reste toujours mise en évidence. Dans votre ombre, vous pouvez voir la terre de la même manière que si le Soleil se cachait derrière les nuages, puis tout le reste devient aussi sombre que votre ombre, mais toujours illuminé par une lumière diffuse.
Gardant cela à l'esprit, revenons au phénomène de la lumière solaire. Pourquoi, lorsque le soleil se cache derrière les nuages, vous pouvez parfois voir les rayons de lumière? Et pourquoi parfois elles ressemblent à des colonnes parallèles, et parfois à des colonnes divergentes?
La première chose à comprendre est que la diffusion de la lumière du soleil, lorsqu'elle entre en collision avec des particules de l'atmosphère et se redirige dans toutes les directions, fonctionne toujours - le Soleil se cache derrière les nuages ou non. Par conséquent, l'après-midi, il y a toujours un niveau d'éclairage de base. Par conséquent, c'est le «jour», et donc, pour trouver l'obscurité pendant la journée, vous devez aller plus profondément dans la grotte.
Mais que sont les rayons? Ils proviennent de lacunes ou de fines sections de nuages (ou d'arbres ou d'autres objets opaques) qui n'obstruent pas la lumière du soleil. Cette lumière directement transmise semble plus lumineuse que son environnement, mais elle n'est visible que si elle contraste avec un fond sombre et ombré! Si cette lumière est partout, il n'y aura rien de remarquable en elle, nos yeux s'y adapteront. Mais si un rayon lumineux se révèle plus brillant que votre environnement, vos yeux le remarquent et vous font la différence.
Et la forme des rayons? Vous pourriez penser que les nuages fonctionnent comme des lentilles ou des prismes, déviant ou réfractant les rayons et les faisant diverger. Mais ce n'est pas le cas; les nuages absorbent et réémettent la lumière également dans toutes les directions, c'est pourquoi ils sont opaques. L'effet des rayons se produit uniquement lorsque les nuages n'absorbent pas la majeure partie de la lumière. Lors de la prise de mesures, il s'avère que ces rayons sont en fait parallèles, ce qui correspond à une grande distance au Soleil. Si vous observez les rayons dirigés non pas vers vous et non vers vous, mais perpendiculairement à la ligne de votre vision, vous trouverez exactement cela.
La raison pour laquelle il nous semble que les rayons "convergent" vers le Soleil est la même, pour laquelle il nous semble que les rails ou la chaussée convergent en un point. Ce sont des lignes parallèles, dont une partie est plus proche de vous que l'autre. Le soleil est très loin et le point d'où émane le rayon est plus éloigné de vous que le point de contact avec la Terre! Ce n'est pas toujours évident, mais c'est pourquoi les rayons prennent la forme de rayons, ce qui est clairement visible quand il devient clair à quel point vous êtes proche de l'extrémité du faisceau.
Par conséquent, nous devons la présence d'un rayon à la perspective des ombres qui l'entourent et à la capacité de nos yeux à distinguer la luminosité de la lumière directe et l'obscurité relative qui l'entoure. Et la raison pour laquelle les rayons semblent converger réside dans le futur, et que le point de toucher de ces rayons de lumière réellement parallèles est plus proche de nous que leur point de départ au fond des nuages. C’est la science des rayons du soleil, et c’est pourquoi ils ont l’air ainsi!