Milyen fizikai jelenséggel, törvénnyel hozható kapcsolata az hogy akkor melegít legjobban a Nap ha a napsugarak hajlásszöge derékszög?

Bontsuk fel a Napfényt elemi sugarakra. Ekkor ezek az elemi sugarak épp fotonátmérőjűek, és a Föld távlatában párhuzamosnak tekinthetőek.

Helyezzünk az elemi sugarak utjába rá merőlegesen egy papírlapot. Ekkor azt mondhatjuk, hogy a papírlapot valamilyen z darabszámú sugár döfi. A dőféspontok papírra merőleges metszete ekkor kör.

Tehát minden egyes elemi sugár által felmelegített rész egy kör.

Ezután forgassuk el a papírlapot ß szöggel. Így tehát a papírfelület normálisa az elemi sugarakkal ß szöget zár be.

Ekkor két dolog történik:

1. A papírt most kevesebb mint z elemi sugár döfi.

Következtetés: Kevesebb sugár kevesebb hőmennyiséget produkál.

Például ha ß=60°, akkor a hőmennyiség felére csökken.

2. Vizsgáljuk most így az egy elemi sugár és a papírlap áthatási felületét. Ez most egy olyan ellipszis lesz, melynek kistengelye épp az előbbi kör átmérője, nagytengelye pedig ennél nagyobb. (A nagytengely természetesen a ß szögtől függ).

Mindenki számára azonban egy dolog egyértelműen világos, mégpedig az hogy ennek az ellipszisnek a területe nagyobb mint az előbbi köré.

Következtetés: Egy sugárnak nagyobb felületet kell melegítenie, tehát az egységnyi felületre eső ún. fajlagos hőmennyiség most kisebb.

Például ha az ellipszis területe 2-szer akkora, mint a köré (ekkor a nagytengely éppen a kistengely kétszerese), akkor a fajlagos hőmennyiség felére csökken.

Remélem világos volt, amit írtam.

Magyarázat: Ha a Föld tengelye merőleges lenne a keringési síkra (ekliptikára), akkor egész éven át (a teljes keringési idő alatt) a Föld egy adott pontján nem változna a napsugarak beesési szöge (pl. az Egyenlítőn egész éven át 90°, a sarkpontokon egész évben 0° lenne a beesési szög). Mivel azonban a Föld forgástengelye 66,5°-os szöget zár be az ekliptikával (azaz a forgástengely és az ekliptikára állított merőleges között 23,5°-os a szög), és ez a szög a keringés alatt nem változik, a napsugarak beesési szöge egy év folyamán nem állandó a Föld különböző pontjain: március 21-én az Egyenlítőre, június 22-én a Ráktérítőre, szeptember 23-án ismét az Egyenlítőre, december 22-én pedig a Baktérítőre érkeznek merőlegesen a napsugarak.

Tehát a napsugarak beesési szöge csak a Rák- és a Baktérítő közötti területen (é.sz. 23,5° és d.sz. 23,5° között) lehet az év folyamán 90°. Ez a terület a forró (vagy trópusi) övezet. Ugyancsak a Föld tengelyferdesége az oka, hogy az é.sz. 66,5°-tól északra és a d.sz. 66,5°-tól délre az év folyamán legalább egyszer nem kel fel illetve nem nyugszik le a Nap (a sarkkörökön), a sarkpontokon pedig féléves nappal és féléves éjszaka váltja egymást. Ez a terület az északi és déli hideg övezet. A térítők és a sarkkörök közötti átmeneti terület, ahová már mindig csak 90°-nál kisebb hajlásszöggel érkeznek a napsugarak, de még minden nap felkel és lenyugszik a Nap, az északi és déli mérsékelt övezet.

3. vok na már dereng valami ?! :-)