Se você olhar para o Sol, quando está parcialmente coberto por nuvens e se esconde por trás desses pedaços de água atmosférica, você pode ver uma visão familiar: raios de luz rompendo as nuvens e caindo no chão. Às vezes eles parecem paralelos, às vezes parecem divergir. Às vezes, pode ver a forma do sol através das nuvens. Por que isso está acontecendo? Nosso leitor esta semana
pergunta :
Você pode me explicar por que, em um dia nublado, pode ver os raios do sol atravessando as nuvens? Parece-me que, como o Sol é muito maior que a Terra e seus fótons nos alcançam por caminhos aproximadamente paralelos, devemos ver o céu inteiro uniformemente iluminado e não observar uma pequena bola de luz.
A maioria das pessoas nem pensa no fato surpreendente da existência da luz solar.
Em um dia típico de sol, todo o céu está iluminado. Os raios do Sol caem na Terra quase paralelamente, já que o Sol está muito distante e é muito grande comparado à Terra. A atmosfera é transparente o suficiente para que toda a luz do sol alcance a superfície da Terra ou se espalhe em todas as direções. O último efeito é responsável pelo fato de que algo pode ser considerado na rua em um dia nublado - a atmosfera difunde perfeitamente a luz solar e preenche toda a área circundante.
É por isso que, em um dia ensolarado, sua sombra será mais escura que o resto da superfície em que cai, mas ainda permanece realçada. Na sua sombra, você pode ver a Terra da mesma maneira como se o Sol se escondesse atrás das nuvens, e então tudo o mais se torna tão escuro quanto a sua sombra, mas ainda iluminado pela luz difusa.
Tendo isso em mente, voltemos ao fenômeno da luz solar. Por que, quando o sol está se escondendo atrás das nuvens, às vezes você pode ver os raios de luz? E por que às vezes parecem colunas paralelas e outras, divergentes?
A primeira coisa a entender é que a dispersão da luz solar, quando colide com partículas da atmosfera e redireciona em todas as direções, sempre funciona - o Sol se esconde atrás das nuvens ou não. Portanto, à tarde, há sempre um nível básico de iluminação. Portanto, este é o "dia" e, portanto, para encontrar a escuridão durante o dia, você precisa ir mais fundo na caverna.
Mas o que são raios? Eles vêm de brechas ou finas seções de nuvens (ou árvores ou outros objetos opacos) que não bloqueiam a luz solar. Essa luz transmitida diretamente parece mais brilhante que o ambiente, mas é perceptível apenas se contrastar com um fundo escuro e sombrio! Se esta luz estiver em todo lugar, não haverá nada notável nela, nossos olhos se adaptarão a ela. Mas se um raio de luz brilhante for mais brilhante que o ambiente, seus olhos perceberão isso e lhe dirão a diferença.
E a forma dos raios? Você pode pensar que as nuvens funcionam como lentes ou prismas, desviando ou refratando os raios e fazendo com que eles divergam. Mas não é assim; as nuvens absorvem e reemitem luz igualmente em todas as direções, e é por isso que são opacas. O efeito dos raios ocorre apenas onde as nuvens não absorvem a maior parte da luz. Ao fazer medições, verifica-se que esses raios são realmente paralelos, o que corresponde a uma grande distância do Sol. Se você observar os raios direcionados não a você e não a você, mas perpendiculares à sua linha de visão, é isso que você encontrará.
A razão pela qual nos parece que os raios "convergem" para o Sol é a mesma, para a qual nos parece que os trilhos ou o leito da estrada convergem em um ponto. Estas são linhas paralelas, uma parte mais próxima de você que a outra. O sol está muito distante, e o ponto em que o raio emana é mais distante de você do que o ponto de contato com a Terra! Isso nem sempre é óbvio, mas é por isso que os raios assumem a forma de raios, que são claramente visíveis quando fica claro o quão perto você está do final do feixe.
Portanto, devemos a presença do raio à perspectiva das sombras que o rodeiam e à capacidade de nossos olhos de distinguir entre o brilho da luz direta e a relativa escuridão que o cerca. E a razão pela qual os raios parecem convergir está no futuro, e que o ponto de aterrissagem desses raios de luz realmente paralelos está mais próximo de nós do que o ponto de partida no fundo das nuvens. Essa é a ciência dos raios solares, e é por isso que eles parecem assim!