Почему листья зеленые физика кратко

Обновлено: 28.06.2024

Пигмент — красящее вещество в организме, придающее окраску.

На растение падает солнечный свет, который, как известно, состоит из всех цветов радуги. Хлорофилл поглощает все цвета, кроме зеленого, зеленый он отражает. Мы видим этот отраженный цвет и считаем, что растение зеленое.
Спрашивается, зачем же растению нужны все цвета, которые оно поглощает? А все дело в том, что растение с помощью этих лучей превращает углекислый газ в кислород, которым дышат все живые организмы. Именно благодаря этим чудесным свойствам растений на земле существует жизнь.

Радиоинженер(Радиосвязь, электро-радионавигация) В свободное время ремонтирую различную эл. · 26 окт 2018

Если рассмотреть растение под микроскопом, то можно заметить значительное количество частиц хлоропластов - это пигемент хлорофилл. Опытным путем доказано, что хлорофилл поглащает весь спектр цветов, излучаемого солнцем, кроме зеленого. Именно поэтому пигмент хлорофилл придает растениям зеленный цвет.

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.

В клетках растений (в частности травы) содержится вещество - хлорофилл. Именно хлорофилл поглощает в себя все цвета и отражает зелёный, поэтому цвет травы получается зелёным.

потомучто там есть хлорофилл

Из-за наличия в ней хлорофилла, который необходима для фотосинтеза (химический процесс преобразования углекислого газа в органические вещества). Осенью хлорофилл теряется и трава желтеет

Молекулы хлорофилла, приспособившись к тому, что света для фотосинтеза более чем достаточно, настроены так, чтобы поглощать не весь спектр солнечного излучения, а отражать самую "богатую" его составляющую зелёную.

Так, например, если бы света систематически (не в зависимости от времени года, а в планетарных масштабах) было бы заметно меньше, то растения были бы вынуждены поглощать практически весь солнечный свет. Тогда, предполагается, они были бы тёмно-бурыми, почти чёрными.

Потому, что содержит хлорофилл.

Именно он придает зеленную окраску растению и является очень важным в процессе фотосинтеза.

Без хлорофилла на нашей планете исчез бы кислород.

Цвет травы зависит от содержания в ее клетках хлорофилла. Хлорофилл - пигмент, который содержится к хлоропластах. Хлоропласты - пластиды в клетках всех фотосинтезирующих растений

А теперь давайте по-детскому. Усадите вашего ребенка на стульчик, привяжите его и начинайте объяснять.

Итак, трава зеленая, потому что в ней содержится хлорофилл. Хлорофилл нужен, чтобы обеспечивать процесс фотосинтеза и превращать углекислый газ в кислород, получая при этом энергию для жизни растения. И именно с процессом фотосинтеза связан зеленый цвет хлорофилла.

Белый свет является смесью всех цветов видимой части спектра. Каждому цвету соответствует своя длина световой волны. Энергия обратно пропорциональна длине волны: чем длина больше, тем энергия меньше. Этим можно объяснить, почему хлорофилл поглощает синие цвета, ведь они обладают самой большой энергией.

Поглощение же красных цветов зависит от другой характеристики светового излучения — числа фотонов на единицу энергии. Хлорофиллы активизируются не энергией, а фотонами. То есть чем фотонов больше, тем активнее происходит реакция фотосинтеза. Количество фотонов наоборот, возрастает с увеличением длины волны.

В результате, хлорофиллу гораздо выгоднее поглощать красные и синие цвета, чем цвета в середине спектра, которые дают растению слишком мало энергии. Поэтому хлорофиллы отражают его. А мы воспринимаем отраженный цвет как зеленый.

По сравнению с реальной физикой это достаточно упрощенное приближение, но все еще недостаточное для ребенка.

Можно сказать так:

"Трава зеленая, потому что при таком цвете она может получать больше тепла от солнышка и лучше расти."

Почему листья растений зеленого цвета? Просто о сложном

Листва и трава на нашей планете бывают желтого цвета, красного, но в основном зеленого. Это происходит потому, что растения окрашивают крошечные пигменты. Они находятся в клетках каждой травинки и листочка. Одни из них придают растению красный цвет, другие – желтый, а третьи – зеленый. Самым распространенным из пигментов является хлорофилл - вещество, придающее растениям зеленый цвет.

Что такое хлорофилл и фотосинтез?

Листву и траву окрашивает пигмент, называемый хлорофилл (это вещество зеленого цвета, которое участвует в процессе фотосинтеза). В результате этого образуются питательные вещества, и вырабатывается кислород.

Благодаря свету солнца совершается сложный биохимический процесс, в результате которого неорганические вещества и вода, полученные растением из почвы, превращаются в органические (жиры, углеводы, белки, крахмал, сахар). Основное значение фотосинтеза в том, что растение поглощает углекислый газ и вырабатывает кислород, важный для жизни всех организмов на Земле.

Физика и химия зеленого света

Попробуем разобраться глубже в том, почему растения зеленые.

Ученые-физики объясняют расцветку всех предметов тем, насколько ими поглощается/отражается свет. Окружающие нас вещи имеют такой цвет, который ими отражается. Например, если предмет белого тона, значит, он отражает все цвета спектра. Если черного, то все оттенки поглощаются этим предметом. Белый солнечный свет состоит из семи цветов, которые получают все живые организмы, растения и неживые объекты. Трава и листва из всех тонов отражает только зеленый (он не нужен для процесса фотосинтеза) и вот почему все растения имеют такой оттенок. А пигмент хлорофилл добывает энергию для роста и питания из красного и синего спектра.

Ученые могут объяснить, почему большинство растений отражает зеленый свет, а не поглощает его. Каждый из цветов спектра имеет определенную энергию и число фотонов (крошечных частиц света). Для фотосинтеза важна именно эта энергия. Самое большое число фотонов содержится в красном цвете, тогда как синий владеет самой полезной энергией. Зеленые фотоны не отличаются ни энергией, ни полезностью, поэтому природа его и не использует.

С точки зрения химии все объясняется по-другому. Ученые считают, что окраска предметов зависит от концентрации некоторых металлов. Например, кровь красная из-за того, что гемоглобин в ней содержит железо. Почти вся растительность зеленого цвета, потому что в хлорофилле имеется магний. Самое интересное, что данная теория не имеет веских доказательств. Ученые пробовали заменить магний цинком, но, несмотря на это, растения оставались такими же зелеными.

Почему осенью листва желтеет?

Почему же осенью трава становится желтого цвета, листва сохнет и опадает? Это происходит из-за недостатка солнечного света. С началом осени дни становятся короче, прохладнее и темнее. Растения чутко реагируют на сокращение светового дня. Хлорофиллу недостает солнечного цвета, и он начинает разрушаться, зеленая окраска теряется, превращаясь в бурую, красную, желтую, багряную.

Почему не все растения зеленые?

Почему в природе, помимо зеленых, встречаются и растения прочих цветов? Потому что кроме хлорофилла, растения могут содержать и множество других пигментов. Например:

Антоциан – пигмент, который поглощает лучи зеленого света, а все остальные отражает. Листья, содержащие вещество могут иметь окраску любого цвета, за исключением зеленого.
Каротин – пигмент, отражающий желтую и красную палитру. Листья и травы, в которых количество каротина намного больше, чем хлорофилла, бывают красными или желтыми.
Ксантозин – вещество, поглощающее всю палитру цветов, кроме желтого. Соответственно листва, содержащая ксантозин – желтого оттенка.

Теперь и взрослому и ребенку станет понятно, почему растения зеленые. Каждый поймет важность процесса фотосинтеза, как растения получают питательные вещества и растут, и почему по осени они желтеют и увядают. Познавайте мир, это очень интересно!

В дневное время среди дел я дал бы один из трёх коротких вариантов ответа на этот вопрос:

Но не ночью. Ночью на простой вопрос можно диссертацию написать. Или интересно-познавательную статью в Дзене.

Что ж, упомянутый выше хлорофилл (с греч. chloros — зеленый и phyllon — лист ), который входит в состав клеток хлоропласта, действительно придаёт листу зелёный цвет, но что есть цвет? Цвет - это качественная субъективная характеристика электромагнитного излучения оптического диапазона. Брр.

Про свет

Белый свет разлагается на несколько цветов, в природе мы видим разложение белого света на спектр цветов, когда наблюдаем радугу.

Зелёный цвет - часть этого спектра. То, что листья для нас зелёные, означает вот что - от их поверхности отражается свет с длиной волны около 530 нанометров.

Но это ж не просто так, верно? В природе всегда есть тайный смысл! Тут он тоже есть: при прохождении солнечного света к растениям свет преломляется, отражается через воздух (атмосферу Земли) и мы видим в небе преобладание голубого или синего цветов. В зависимости от места, влажности, облачности и других факторов мы можем встретить в небе жёлтые (Солнце представляется нам жёлтым), бирюзовые, оранжево-красные (закат, рассвет) и другие оттенки цветов.

Все эти цвета - часть света и энергия, которую листья "видят"
на небе и они должны впитать их в себя, чтобы начать фотосинтез. Этим занимается хлорофилл - он впитывает в себя все эти цвета и мы их не видим. Объект, впитывающий все цвета, кажется нам чёрным. Объект, поглощающий все синие и желто-красные цвета, покажется нам каким? (смотрим на рисунок спектра) - Зелёным!

Опять взглянув на рисунок со спектром света мы видим, что слева и справа от зелёного цвета находятся те цвета ("части" света), которые листья могут получить в наибольшем количестве от неба и солнца.

Зелёный - цвет, который мы не встретим на небе, поэтому для эффективности фотосинтеза хлорофилл не может себе позволить иметь другой цвет.

Про осенние (не зелёные) листья

Осенью обмен соками между листьями и ветвями деревьев уменьшается (в связи с подготовкой к зиме) и содержание хлорофилла падает. Таким образом, проступают другие пигменты, которые тоже находятся в листе, но в меньшем количестве. Это каротиноиды .

Отсюда и ответ, почему осенние листья приобретают желтые и красные цвета. А вот коричневый цвет сухих листьев обусловлен тем, что все красящие пигменты разрушились и стали видны клеточные стенки листа.

Вместо заключения

Всё не просто, всё продумано. Теперь поняли фишку?))) Если да, то тогда скажите мне, почему листья не черные. Пусть зелёного света мало, но он всё равно присутствует в спектре, почему бы его тоже не впитать и не пустить в дело? 100% поглощения света - это же максимальная эффективность, в чём же дело. Я не знаю.

Такие вот дела. Подписывайтесь, ставьте лайки и заходите в гости на канал. Пишем мы не часто, но по делу) Вот вам ещё вопросик на ночь:

Листья растений зеленые из-за содержащегося в них хлорофилла — пигмента, необходимого для фотосинтеза. Но почему пигмент именно зеленый? Какие факторы повлияли на это? Давайте разбираться.

В ходе фотосинтеза из углекислого газа, воды и минеральных веществ растения создают для себя питательные вещества и бонусом для живых существ производят кислород. Процесс этот невозможен без поглощения солнечного света молекулами хлорофилла, который содержится в листьях растений. Энергия света поддерживает химические реакции.

На первый взгляд может показаться, что фотосинтез будет протекать эффективнее, если растение получит больше световой энергии. Пик излучения нашего светила приходится на голубой цвет (см. рисунок), однако атмосфера сильнее всего рассеивает именно его. Этим, кстати, объясняется, почему небо голубое. После прохождения атмосферы солнечный свет становится наиболее интенсивным в зелено-желтой области. Почему же листья отражают зеленый свет и поглощают все остальные?

Физик Натаниэль Габор из Калифорнийского университета в Риверсайде уже несколько лет занимается изучением этого парадокса. Теперь, возглавив международную группу ученых, он поставил эксперимент, результаты которого опубликованы в журнале Science.

Исследователи создали систему, которая излучает свет разных длин волн, но поддерживает постоянную суммарную интенсивность. Оказалось, что все зависит от количества получаемой растениями энергии. Если фотосинтез сравнить с процессом наполнения воронки водой, а саму воду — с солнечной энергией, то чтобы процесс шел эффективно, уровень воды должен постоянно быть одинаковым: сколько поступило, столько и вылилось через нижнее отверстие.

Кроме описанного механизма, существуют дублирующие способы защиты от избыточного излучения. Ученые полагают, что части растений двигаются не только вслед за Солнцем, но и отворачиваются от него, когда света больше, чем нужно. Кроме этого, в растительных клетках присутствует белок UVR8, чувствительный к губительному ультрафиолетовому излучению. Белок сигнализирует о попадании вредных лучей на поверхность листа, и запускаются защитные механизмы.

Читайте также: