Почему небо голубое

Когда небо в ясный солнечный день окрашивается в красивый голубой цвет, это связано с тем, что свет солнца наталкивается на мельчайшие частицы в атмосфере Земли. Он складывается из множества отдельных волн. Когда мы видим их вместе, свет кажется белым. Но если он падает на призму или под определенным углом на каплю дождя, то становятся видны спектральные цвета. Пример тому радуга, состоящая из полосок красного оранжевого, желтого, зеленого, голубого и фиолетового цветов. У каждого из них своя длина волны, то есть расстояние между двумя следующими друг за другом гребнями. У красного, например, она большая, а у голубого, напротив, очень маленькая.

Голубое небо днем

Когда солнце стоит высоко на небе, то путь, который приходится проделывать свету сквозь атмосферу, получается относительно коротким. Лучи света наталкиваются на разные молекулы (в основном азота и кислорода) и преломляются ими, точнее рассеиваются. При этом коротковолновый голубой свет рассеивается интенсивнее, чем длинноволновый красный. Поскольку микроскопическими частичками воздуха преломляется преимущественно первый из них, безоблачное, ясное небо кажется голубым.

Рэлеевское рассеяние

В XIX веке описанное выше физическое явление удалось открыть англичанину Джону Уильяму Стретту, третьему барону Рэйли. В честь британского ученого феномен, благодаря которому люди любуются небесной голубизной, назвали рэлеевским рассеянием. Теория Рэйли не только точно объясняет, что происходит, когда солнечный свет рассеивается частицами воздуха, а справедлива для всех видов электромагнитного излучения и частиц размером меньше длины его волн. При этом интенсивность, с которой они рассеивают поглощенное излучение, обратно пропорционально четвертой степени длины его волны: чем меньше последняя, тем сильнее рассеиваются лучи.

На рассвете красное, в непогоду серое

Вечером и утром соотношения другие: солнце стоит низко, и путь, который проделывает свет, прежде чем его заметит наблюдатель, намного больше. Коротковолновый голубой улавливается молекулами уже через короткое расстояние, а до нас доходит только длинноволновый красный.

Серый цвет — это признак запыленности или повышенной влажности воздуха, не говоря уже о сплошной облачности. Из-за относительно крупных частиц пыли или воды свет не распадается на спектральные цвета, и небо выглядит бело-серым.

Похожие статьи

Инфосфера