Как приятно теплым летним днем наслаждаясь игривыми лучами солнца пройтись босиком по сочной зеленой траве. Получая удовольствие от солнышка и прогулки босиком, рано или поздно возникает вопрос – а почему трава зеленая?
Как формируется цвет предмета?
Что бы ответить на вопрос: почему трава зеленая нужно знать, как формируется цвет предмета у человека. Свет и цвет (в частности зеленая трава) это неразрывно связанные вещи. Дело в том, что по законам физики человеческий глаз видит цвет вещей таким, какой отражает от себя предмет.
Солнечный свет состоит из бесконечного количества (спектра) цветов, увидеть который можно при помощи призмы. Направив луч света на призму, с другой стороны получим разложенного его на цвета. Если собрать эти цвета обратно, с помощью второй призмы то получится опять белый свет.
Все предметы отражают, поглощают либо пропускают через себя эти цвета. Причем цвет предмета получается таким, какой цвет они отражают. Причем: если предмет отражает все цвета, то получится белый цвет у предмета, если поглощает все цвета, то получится черный цвет. Поэтому в черной одежде жарче, чем в светлой т.к. она поглощает все цвета (всю энергию света) а светлая отражает. И по этой же причине солнечные батареи черные – их задача как можно больше энергии света поглотить, что бы сделать из нее электричество.
Так почему же трава зеленая
Дело в том, что в клетках растений (в частности травы) содержится вещество – хлорофилл. Благодаря хлорофиллу растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, когда на их листья падают лучи солнечного света. Этот процесс называется фотосинтез. Именно хлорофилл поглощает в себя все цвета и отражает зеленый, поэтому цвет травы получается зеленым.
Зеленая трава - один из главных атрибутов лета. По росистым лугам приятно ходить босиком, в жаркий день лужайка возле реки становится идеальным местом для пикника. На прохладной зелени хорошо просто лежать, глядя в небо и наслаждаясь жизнью. В такие беззаботные мгновения в голову может прийти мысль: а почему трава зеленая, почему не синяя, как небо, или не черная, как земля?
Разноцветность мира
Человек видит цветной мир благодаря зрению и свету. Без света увидеть что-либо невозможно, глаза в полной темноте становятся бесполезным органом. Кроме того, при плохом освещении очертания вещей воспринимаются порой неясно, а цвета сильно искажаются. Например, ярко-зеленая поляна в сумерках кажется темно-серой или бесцветной. Лишь при достаточном свете цвета выглядят естественно.
Падающий на предмет белый свет на самом деле состоит из семи смешанных между собой цветов радуги: от красного до фиолетового. Разложить белый свет на его составляющие можно в домашних условиях с помощью стакана воды, источника света и белого экрана. Радужный спектр прекрасно виден на переливающейся поверхности мыльных пузырей и CD-дисков.
Каждый цвет имеет свою длину волны, весь видимый спектр представляет собой узкий интервал волн, начиная от самой короткой фиолетовой волны с длиной 380 миллимикрон и заканчивая красной волной длиной 760 миллимикрон. Поверхность любого видимого объекта способна поглощать часть световых волн, а остальные отражаются в окружающий мир. Сами по себе предметы бесцветны, человек видит только отраженные волны , которые улавливаются глазом и превращаются мозгом в цветной образ.
Зачем растениям цветы: функции и особенности строения
Например, оранжевый детский мяч поглощает видимые волны всех длин, кроме волн с длиной от 590 до 630 миллимикрон, соответствующие оранжевому цвету. Здесь же кроется ответ на вопрос: почему трава зеленая. Ее поверхность отражает волны от 490 до 530 миллимикрон, которые воспринимаются человеком как зеленый цвет разного оттенка, все остальные видимые волны в нормальных условиях поглощаются поверхностью травинок.
Чудо фотосинтеза
По сути, траву зеленой делает хлорофилл - особенный пигмент , название которого переводится дословно как «зеленый лист». Он в изобилии содержится в клетках летней травы и листьях растений, играя важнейшую роль в фотосинтезе. Трава относится к громадному царству Растений, благодаря которому стала возможна жизнь человечества на Земле. Растения обладают удивительным механизмом фотосинтеза, с его помощью они преобразуют световую энергию в органические вещества, а губительный для человека углекислый газ - в кислород.
В упрощенной форме жизнь растений и фотосинтез можно описать так:
- Из почвы вместе с влагой растения берут необходимые им для роста и жизнедеятельности такие химические вещества, как марганец, азот, фосфор, калий, всего таких веществ более полусотни. Но это лишь пятая часть их рациона, остальное добывается из воздуха и света.
- В отличие от животных и людей, растения дышат углекислым газом, а выделяют кислород. Получается очень взаимовыгодный природный симбиоз между растениями и живыми организмами, которые нуждаются в кислороде и превращают его в углекислый газ. Человек при дыхании выделяет от 5 до 18 литров углекислоты в час. Вот почему в жилищах желательны домашние растения, они насыщают воздух кислородом, делая его чище и пригоднее для дыхания.
- Если дыхание и питание из почвы у растений можно сравнить с человеческими, то процесс фотосинтеза присущ лишь растительному миру и совершенно чужд людям. Растения улавливают фотоны солнечного света, они в свою очередь запускают сложнейшие химические процессы преобразования световой энергии в органические вещества, весьма ценным побочным результатом этих процессов становится выделение в атмосферу кислорода.
Что правда, а что вымысел о пираньях
Для людей фотосинтез имеет жизненно важное значение. Без него на планете закончился бы кислород, а значит, исчезло бы человечество. Благодаря этому удивительному механизму формируется озоновый слой, защищающий все живое от космической радиации. Травяные луга и газоны являются надежным домом для множества живых существ. Кроме того, полученные во время фотосинтеза органические вещества скапливаются в растениях, превращая их в пищу для многих животных и людей.
Увидеть хлорофиллы можно, вооружившись микроскопом. Увеличенная поверхность травы предстанет в виде упорядоченной системы клеток, внутри них находятся хлоропласты - мизерные, но отлично видимые частички, содержащие зеленые сгустки. Это и есть хлорофиллы, которые улавливают фотоны света, создают из нее кислород и органику, а заодно окрашивают траву в зеленый цвет.
Существует четыре модификации этого пигмента, каждая из них равнозначно участвует в фотосинтезе, но придает растению различные цвета:
- Хлорофилл А является основным пигментом для 70% существующих высших растений, придает им светло-зеленый цвет.
- Хлорофилл В - дополнительный пигмент, содержащийся в 30% высших растений и окрашивающий их в желто-зеленый оттенок.
- Хлорофилл С и D содержится в основном в низших растениях и водорослях, придает им красный и бурый цвета.
Поздней весной и летом в траве преобладает хлорофилл А, который отражает волны зеленого спектра. Но во время длительного зноя и засух, а также осенью зелень теряет свою сочную раскраску.
Желтая трава
Во время засухи трава не получает необходимого питания с водой и медленно увядает, это для растения беда и форс-мажор, который исправляется искусственным поливом или хорошим ливнем. Пожелтение осенью - неизбежный и запрограммированной природой процесс. Растения обладают сезонной памятью, настроенной на ежегодные изменения окружающей среды. Когда дни становятся значительно короче, света меньше, воздух холоднее, хлорофилл, находящийся в клетках травы, начинает разрушаться.
Эрекция древнего паукообразного зафиксировалась в янтаре
На сцену выходят другие пигменты: ксантофиллы и каротиноиды. Они имеют схожую структуру между собой, но отражают световые волны разной длины, поэтому придают растениям разные цветовые оттенки. Каротиноиды отражают волны, воспринимаемые человеком как оранжевые, а ксантофиллы отражают волны, входящие в желто-красный спектр.
Вот почему зеленая трава, лишившаяся из-за наступления осени хлорофиллов, теряет свой летний цвет и становится желтой.
К траве зачастую относятся снисходительно, считая ее малозаметным и не очень важным для людей растением. Однако травяной покров занимает примерно пятую часть суши Земли, поэтому травы занимают значительное место в поддержании жизни на планете. Кроме того, некоторые травы могут соперничать высотой с многими деревьями. Одна из разновидностей вьетнамского проса вырастает до 15 метров в высоту, но рекордсменом является исполинский злак - бамбук, который относится к травам и достигает 30-метровой высоты.
Известно, что самыми сложными нередко оказываются очень простые, практически детские, вопросы. На самом деле, взрослые льстят себе, считая, что подобные вопросы задают маленькие дети, потому что они мало знают. Просто дети не находятся в плену стереотипов, к тому же они любознательны, чего, увы, часто не скажешь о взрослых. Но спросите у взрослого, почему трава зелёная, а небо голубое, и, с высокой долей вероятности, точного ответа вы не получите.
Сначала о траве
Здесь всё относительно просто. Известно, что растения на Земле поглощают солнечную энергию, расщепляя её, «строя», таким образом, свои ткани. Другими словами, солнечный свет - это топливо, которое позволяет растениям жить.
Но если есть топливо, должна быть и печка, в которой оно сжигается. Такой печкой является особое вещество - хлорофилл. Именно в его клетках происходит усваивание солнечной энергии.
Крохотные, невидимые зёрнышки хлорофилла покрывают собой каждый лист, каждую зелёную иголочку. Их молекулы - настоящие фабрики, работу которых можно упрощённо описать следующими операциями:
- Поглощение солнечного света.
- Разложение его на составляющие.
- Использование полученной энергии для расщепления углекислого газа.
- Выработка сахаров, крахмалов и белков.
- Отражение зелёного спектра солнечного цвета.
Таким образом, хлорофилловые зёрна, получив солнечные лучи и использовав их для своих целей, отражают обратно только ту часть спектра, которая воспринимается нашим глазом как зелёный цвет. И мы говорим: трава зелёная!
История голубого неба
С окрашиванием неба в голубой цвет всё немного сложнее. Вернее, ещё в середине XIX века учёным казалось, что здесь тоже нет загадок. Ведь уже тогда было известно, что наша атмосфера состоит из нескольких газов, преимущественно углекислого, азота и кислорода.
Знали физики уже и то, что солнечный свет, хотя и кажется белым, имеет в своём составе 7 цветов, известных всем и поныне, как цвета радуги. Белый цвет можно без проблем разложить на эти цвета, или, говоря языком науки, получить полный спектр.
Поэтому сразу выдвинули теорию, которая гласила: молекулы газов, составляющих атмосферу Земли, способны раскладывать белый солнечный свет на спектр и задерживать в себе большую его часть, пропуская к наблюдателю на поверхности планеты только сине-голубые лучи. Таким образом, человек на Земле видел бы небо голубоватым.
Все остались были довольны эти объяснением, пока английский учёный Д. Рэлей в самый последний год XIX века не провёл ряд опытов, в которых уверенно доказал: молекул воздуха и частиц пыли для подобного разложения недостаточно! Научный мир изумился…
Но, к счастью, тот же Рэлей вскоре нашёл и новое объяснение. Оказывается, фотоны света, встречаясь с молекулами воздуха, активируют их, и уже активированные молекулы, в свою очередь, испускают новые фотоны, но уже не белые, а синие и голубые. Вот почему мы видим наше небо голубоватым. И, кстати, даже если смотреть на планету из Космоса, она тоже выглядит голубым шариком: ведь «голубые» фотоны вылетают из атмосферы и вверх, и вниз.
Вот такой, совсем непростой ответ мы получили на обычный детский вопрос. Кстати, если отвечать на него маленьким детям, достаточно будет сказать, что голубым солнечный свет становится из-за того, что он фильтруется атмосферой Земли, как грязная вода очищается, проходя сквозь плотную бумажную салфетку.
А нам, взрослым, услышав от ребёнка, почему трава зелёная, а небо голубое, не стоит сразу смотреть на малыша «сверху вниз». Для начала подумаем: а знаем ли мы сами правильные ответы на такие незамысловатые вопросы? И, кстати, можем приготовиться к следующему возможному вопросу: «А почему же тогда небо на закате оранжевое?».
Дети задают вопросы, которые нередко ставят взрослых в тупик. Порой «почемучки» касаются природных процессов, порой — связаны со сверстниками, а порой — звучат слишком философски. Мы выбрали самые сложные детские вопросы, с которыми вы можете столкнуться (даже если вы еще не стали родителями), и дали ответы на них.
Что появилось раньше - курица или яйцо?
Строго говоря, ответ на этот вопрос очевиден: раньше появилось яйцо. Ответ на этот вопрос касается эволюции. Курица могла вылупиться из яйца своего предка — некой птицы, не относящейся к виду курицы. К этой теории склоняются биологи, поэтому ей стоит доверять.
Почему нельзя есть сладкое, а Вите/Маше/Даше можно?
В момент аллергической реакции, вызванной чем-то из продуктов, акцентируйте внимание: покажите, что данные покраснения вызваны тем, что ребенок съел накануне. Поясните, что все люди разные, у Вити и Маши красных пятен не появляется, поэтому им можно кушать конфеты. Но не забывайте делать акцент на том, что сладкое — вредное, и есть его нужно как можно меньше.
Вы нашли меня в капусте?
Не обязательно выдумывать капусту и аиста, чтобы объяснить малышу его появление на свет. До 4 лет его вполне устроит история о том, что папа и мама очень любят друг друга, поэтому папина клетка попала в мамин живот, оттуда и появилась их дочка или сын. В дошкольном возрасте можно рассказать о том, что ребенка рожает мама, но обо всем процессе знает только врач. Позже стоит рассказать ребенку, что он не должен стесняться этих вопросов, но, тем не менее, делать упор на безопасности. Отлично будет дать прочесть специализированную книгу, написанную для детей.
Почему трава зеленая?
Стоит рассказать о том, что всем живым организмам, как и людям, чтобы жить необходимо хорошо питаться. Трава состоит из множества маленьких клеток, которым также это нужно. Но энергию они получают, благодаря солнечному свету, воде и воздуху. В клетке происходит фотосинтез — выработка нужных питательных веществ. За этот процесс отвечает хлорофилл, именно он становится зеленым.
Почему Луна не падает на Землю?
Проведите небольшой эксперимент, который даст наглядный ответ. Возьмите камень и отпустите его параллельно поверхности земли. Он просто упадет вертикально. Теперь поднимите его и бросьте с силой в том же направлении — камень не просто упадет, но и отлетит на некоторое расстояние, то есть упадет не сразу. Если же запустить наш камень с определенной скоростью — 8 км/с, — это падение никогда не закончится: Земля как бы будет «уходить» из-под него. Та же ситуация с Луной: она вращается вокруг Земли и «падает» на нее бесконечно.
Что такое любовь?
Сильное чувство, которое возникает между двумя людьми. Такое, как между мамой и папой, дедушкой и бабушкой. Приведите конкретные примеры тех пар, о которых малыш знает. Расскажите о том, что подобное чувство связывает чадо с близкими друзьями на детской площадке. Обязательно обсуждайте увиденные фильмы, показывайте, на что способна любовь. Ваша задача — сформировать верное представление ребенка об этом чувстве.
Почему дяди целуются?
Мнения родителей о том, стоит ли вообще отвечать на этот вопрос, разделились. Вы конечно можете сказать о том, что дяди болеют, поэтому так себя ведут. Но лучше сказать малышу: «Они любят друг друга так же, как папа и мама». Поясните, что любви покорны все возрасты. На самом деле, детям большего ответа и не нужно. Если же вы будете делать вид, что это что-то запретное, будет гораздо хуже.
Почему небо голубое?
Солнечный свет — это семь цветов, соединенных воедино (продемонстрируйте ребенку цвета радуги). Поскольку лучу солнца приходится пробиваться сквозь толщу воздуха, и многие цвета теряют свою насыщенность. Видимым остается только один — голубой. Именно поэтому мы и видим подобный цвет неба.
Почему кровь красная?
Состав крови: эритроциты (кровяные клетки красного цвета), лейкоциты (белые клетки) и тромбоциты (кровяные пластинки). Согласно медицинским исследованиям, по телу движутся около 35 млрд красных клеток, именно их наличие в нашей крови обуславливает ее цвет.
Некоторые родители прибегают к сказкам или же предпочитают вовсе отвечать только на те вопросы, которые им кажутся удобными. Ребенок живет в социуме, поэтому только вы решаете: узнает ли он что-то от вас или же в искаженном виде от сверстников во дворе.
С вопросом о том, почему же трава зеленая, сталкивается в среднем каждая молодая семья. Дети с определенного возраста интересуются всем окружающим миром, задают тысячи вопросов о птицах, деревьях, животных, и зелень непременно станет объектом их повышенного внимания. Этот, казалось бы, простой вопрос часто ставит родителей в тупик, которые должны слету вспомнить курс школьной программы и понятным ребенку языком объяснить процессы, происходящие в природе и приводящие в результате к зеленому окрасу травы и листьев.
Поэтому мы предлагаем заранее освежить в памяти все аспекты этого вопроса и рассмотреть его с биологической, физической и химической точек зрения. Но для начала вспомним о том, каково значение трав в жизни человека.
Трава – что это, и каково ее практическое применение
Травой, в первую очередь, называют те растения, у которых нет одревесневших стеблей. Большинство людей считают, что трава не бывает высокой, но это не так. Стоит вспомнить банан – высокое и мощное растение, высота которого достигает 6 метров. Но все же стебель банана не является древесиной, что и определяет его в разряд «травянистых».
С древних времен травы играют важную роль в жизни человека и имеют широкое практическое применение. Их издавна используют в медицине, кулинарии, для бытовых целей и как защиту от злых духов.
Например, алоэ и каланхоэ – лучшая первая помощь при порезах, ожогах и даже как средство лечения кашля. Знакомые каждому петрушка и укроп, свежий салат и щавель включены в рацион питания каждого человека, поскольку они наполнены витаминами, необходимыми для здоровья. Клевер снимает усталость, мята избавляет от головной боли, чабрец успокаивает нервы и оказывает расслабляющее действие на организм в целом.
Таким образом, травы играют немаловажную роль в нашей жизни и, вместе с тем, несут нам огромную пользу. Но вернемся к главному вопросу, почему же трава зеленая?
Зеленая трава: объяснение с точки зрения биологии
Начнем с того, что каждая клетка травянистых растений содержит хлоропласты, в свою очередь содержащие хлорофилл.
В переводе с греческого, хлорофилл – это «зеленый лист», поскольку он имеет зеленый цвет и придает его травянистым растениям. Когда на траву попадают солнечные лучи, в ней начинается процесс фотосинтеза, во время которого происходит переработка углекислого газа в кислород, необходимый не только для всего живого на Земле, но и для существования жизни в принципе.
Главную роль в процессе фотосинтеза играет хлорофилл, поэтому травянистые растения отличаются именно зеленым окрасом.
Когда световой день идет на спад и трава получает намного меньше солнца, хлорофилл разрушается. Этот процесс начинается осенью, когда трава желтеет и засыхает.
Зеленая трава: объяснение с точки зрения физики
С физической точки зрения, окрас травы зависит от пропорции полученных и поглощенных цветов по отношению к отражаемому цвету, проще говоря, трава приобретает тот цвет, который она отражает. Эти знания, кстати, мы часто практикуем и применяем в жизни. Например, летом человек надевает предпочтительно светлую одежду, чтобы «не нагреваться» на солнце.
Солнечный свет обладает полноценной палитрой цветов, в состав которой входят красный и оранжевый, желтый и зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета. Трава поглощает все перечисленные цвета, но отражает только зеленый цвет. Этому есть объяснение: для фотосинтеза травянистым растениям не требуются зеленые «солнечные» лучи. Для выработки энергии, которая в дальнейшем передается клеткам растений, хлорофилл выбирает красный и фиолетовый цвета. Зеленый же отдает слишком мало энергии и может только повредить пигмент. Поэтому зеленый цвет отражается от травы, и глаз человека его улавливает, воспринимая это как зеленый окрас.
Зеленая трава: объяснение с точки зрения химии
Химия тоже не осталась в стороне при решении вопроса об окрасе травы и выдвинула собственное объяснение.
Как уже ранее отмечалось в разделе биологии, вещество хлорофилла имеет зеленый оттенок, придающий зеленый цвет и травянистым растениям. Но остается открытым вопрос, откуда появился зеленый окрас у хлорофилла.
Ученые выдвинули гипотезу, что окрас различных органических соединений зависит от содержания в них металлов. Например, как известно, гемоглобин содержит железо, которое окрашивает кровь в красный цвет. Также и с травянистыми растениями: к зеленому окрасу приводит магний, содержащийся в хлорофиллах.
Но эта гипотеза уже столкнулась с возражениями, поскольку замена магния в хлорофиллах на цинк не повлекла за собой изменения цвета травянистых растений, которые так и остались зелеными.
Почему трава зеленая: объяснение для ребенка
Объяснения, перечисленные выше, подходят для взрослого человека или хотя бы для школьника, знакомого с биологией, физикой и химией. Но подобного рода вопросы чаще задают дети младшего возраста, и ответить им лучше как можно проще и понятнее, опуская некоторые детали относительно поглощения и отражения, цветовой палитры, химического состава и прочего.
Стоит рассказать о том, что травянистые растения – это живые организмы, ровно как и люди, птицы и животные. И как любое живое существо, они должны ежедневно питаться. Питается трава главным образом солнечным светом. А в этом ей помогает хлорофилл – вещество, из которого состоят растения и оно зеленого цвета.
Благодаря нему, солнечный свет становится питательным для травы, поэтому хлорофилла в траве содержится много. А поскольку он зеленого цвета, то и у травы образуется зеленый окрас.
Конечно, это объяснение далеко от точного и развернутого, но оно будет понятным для ребенка, особенно если параллельно приводить наглядные примеры. С возрастом он расширит свои знания в этом вопросе во время школьного курса, но зато вы теперь избежите неловкой паузы, если чей-то ребенок внезапно спросит: «А почему трава зеленая?»
