Почему небо голубое? Что делает небо голубым?

Почему небо голубое? Что делает небо голубым?

В яркий и ясный солнечный день большинство из нас смотрит на “голубое” небо, раскинувшееся на огромных расстояниях. В течение дня мы замечаем, что небо голубое и красновато-желтого цвета дымка, так как солнце вот-вот сядет. Но откуда берется цвет неба, если все окружающее Землю пространство совершенно темное, а наш источник света, “Солнце”, излучает белый свет? Ну, это явление, связанное с оптикой и свойствами некоторых соединений поглощать и излучать свет. Чтобы понять, почему и как это происходит, давайте сначала рассмотрим свойства света и то, как он ведет себя, когда на его пути возникают препятствия.

Cвойство света

Cвойство света tesnic.ru

Свет-это форма энергии, которая передается в виде волн, содержащих взаимно перпендикулярные магнитные и электрические поля (электромагнитные волны), и распространяется по прямым линиям со скоростью 300 миллионов метров в секунду. Хотя существует много типов электромагнитных волн в зависимости от длины волны, свет падает в диапазоне длин волн, которые видны нам.

Белый свет, излучаемый солнцем, или тот, который мы можем видеть от электрической лампочки, на самом деле представляет собой комбинацию многих цветов света. Эти цвета могут быть разделены, когда белый свет проходит через призму. Красный свет падает на один конец, фиолетовый-на другой. Если мы расположим цвета относительно их длин волн в порядке возрастания, то видимый диапазон света начинается с фиолетового и заканчивается красным в порядке фиолетового, Индиго, синего, зеленого, желтого, оранжевого и Красного. Читайте, Как образуется радуга?

Что делает небо голубым? Преграда света атмосферой.

Почему небо голубое? Что делает небо голубым?

Земная атмосфера состоит из газов (78% азота, 21% кислорода, остальное-инертные газы и водяной пар), а также содержит небольшое количество мелких частиц пыли. Таким образом, свет, который достигает Земли от Солнца по прямым линиям, в конечном итоге блокируется этими молекулами газа и пыли. На этом этапе могут иметь место два случая: первый заключается в том, что когда свету препятствуют частицы пыли, которые сравнительно велики по сравнению с длиной волны света, он отражается и рассеивается в разные стороны. 

Во втором случае частицы газа намного меньше длины волны света, и поэтому часть света поглощается молекулами газа. Степень поглощения света зависит от того, насколько мала разница между молекулой газа и длиной волны света. Поэтому фиолетовый, синий, индиго впитываются в большей степени. Цвет света, который поглощается, затем излучается наружу. Это явление известно как” рэлеевское рассеяние”.

Движение Солнца tesnic.ru

Рассеяние света относительно положения Солнца

По этой причине, когда вы смотрите на небо , вы видите синий везде, так как синий свет поглощается молекулами газа и излучается наружу. Вот почему небо голубое. Но когда вы смотрите на солнце, оно выглядит белым (или желтым), как обычно. Это происходит потому, что более длинные волны непосредственно проходят через атмосферу и кажутся белыми (с оттенками красного, оранжевого и желтого, которые имеют незначительный эффект). Когда мы смотрим вперед на горизонт, синий цвет становится бледнее, так как рассеянный свет должен проходить через большее количество воздуха, чтобы достичь нас.

Красные вечера

Красные вечера tesnic.ru

Цвет начинается с желтого сверху и постепенно переходит в красный снизу.

По мере приближения заката солнце уходит все дальше от неба и кажется менее ярким, чем днем. Поскольку он находится под большим углом падения к небу, происходит большее отражение и рассеяние. Солнце теперь падает перед нами, а не над головой в течение дня. Поскольку происходит большее поглощение и рассеяние, синий и зеленый свет удаляются из белого света. Поэтому только желтый, оранжевый и красный цвета проходят через атмосферу. 

По мере увеличения угла падения (захода солнца) цвет приближается к красному. Наконец, мы наблюдаем истинный цвет пространства вне нас, который является вечная чернота. Цвет пространства-черный, так как в нем нет атмосферы, нарушающей путь света. Цвет поглощаемого света зависит от размера частиц, присутствующих на пути света. Предположим, вы отправитесь на Луну, и вас окружит чернота, независимо от того, обращено ли солнце к Луне или нет. Это происходит потому, что Луна не имеет своей собственной атмосферы.

Scroll Up