- Регистрация
- 27 Фев 2018
- Сообщения
- 6,792
- Реакции
- 0
- Баллы
- 36
Ofline
Каждый из нас хотя бы раз в детстве задавал этот вопрос: почему небо голубое? Ответ кажется простым, но за ним стоит удивительная физика рассеяния света, которая заодно объясняет и огненные закаты, и серость пасмурных дней, и даже то, почему смог делает небо белесым. Да, у нас уже была статья на эту тему, но давайте рассмотрим этот вопрос еще глубже.
Голубое небо — это не краска и не отражение океана, а триллионы молекул, разбрасывающих синий свет во все стороны
Содержание
Солнечный свет кажется нам белым, но это иллюзия. Если пропустить его через призму, он разложится на целый спектр цветов. Каждый из них — это световая волна с определенной длиной. Короткие волны — это синий и фиолетовый, длинные — красный и оранжевый. Между ними располагаются зеленый и желтый.
Пока весь этот «набор» летит от Солнца через пустоту космоса, ничего интересного не происходит — волны просто движутся вместе. Но стоит им добраться до земной атмосферы, начинается настоящее шоу. Дело в том, что в воздухе полно мельчайших частиц: молекулы газов (в основном кислород и азот), капельки воды, пылинки и кристаллики льда. И вот именно от столкновений с ними зависит, какой цвет мы увидим, подняв глаза к небу.
Размер видимых световых волн, к слову, поражает: менее одной миллионной доли метра. Это настолько мало, что волны способны «замечать» даже отдельные молекулы газа и взаимодействовать с ними.
Призма наглядно показывает: белый свет — это просто все цвета радуги, путешествующие вместе
Когда световая волна сталкивается с частицей, она отскакивает в случайном направлении — физики говорят, что свет рассеивается. Но вот ключевой момент: сила рассеяния сильно зависит от соотношения длины волны и размера частицы. Мелкие молекулы газа рассеивают коротковолновый синий свет гораздо сильнее, чем длинноволновый красный.
Именно поэтому, когда вы смотрите на небо в ясный полдень, отовсюду к вашим глазам прилетает рассеянный синий свет. Он буквально «разбрызгивается» молекулами воздуха во все стороны, создавая эффект голубого купола над головой.
Казалось бы, фиолетовый свет имеет еще более короткую длину волны и должен рассеиваться еще сильнее. Но наши глаза гораздо чувствительнее к синему, чем к фиолетовому, а часть фиолетового поглощается верхними слоями атмосферы. Результат — небо именно голубое, а не фиолетовое.
По данным Optic 4 Kids, а закате или рассвете Солнце висит низко над горизонтом, и его лучам приходится проходить через атмосферу гораздо более длинный путь, чем в полдень. За время этого путешествия синий свет успевает рассеяться практически полностью — он «разлетается» по сторонам задолго до того, как лучи дойдут до ваших глаз.
А вот красные и оранжевые волны рассеиваются слабее всего, поэтому они благополучно добираются до наблюдателя. Проще говоря, закат — это то, что остается от белого света, когда из него «вычитают» синюю составляющую. Именно поэтому небо на горизонте полыхает оттенками от золотистого до темно-красного.
Мелкие частицы пыли и загрязнений в воздухе могут усиливать этот эффект и делать закаты еще более яркими. Но главная причина красных закатов — рассеивание на молекулах газа, а не на пыли. Пыль — лишь бонус к спектаклю.
Закат — это результат исчезновения синей части из белого света
Если мелкие молекулы рассеивают преимущественно синий свет, то с крупными частицами все иначе. Капли воды в облаках имеют размер от 10 до 100 миллионных долей метра — это во много раз больше длины световой волны. Такие капли рассеивают все цвета примерно одинаково, без предпочтений. Вот почему облака выглядят белыми или серыми — они просто «передают» цвет падающего на них света.
Это же объясняет, почему облака на закате становятся розовыми, оранжевыми и алыми. Они работают как экран, на который природа проецирует свои цвета. Именно поэтому самые красивые закаты — те, на которых есть облака: без них краскам просто не на чем «отразиться».
А вот крупные частицы загрязнения и пыли ведут себя похоже на облачные капли — рассеивают свет всех цветов почти одинаково. Результат не самый приятный: небо над загрязненным городом становится не голубым, а серовато-белым. Так что, если небо над вашим городом не радует голубизной, дело может быть не в облаках, а в качестве воздуха.
Голубое небо — это не краска и не отражение океана, а триллионы молекул, разбрасывающих синий свет во все стороны
Содержание
Какого цвета солнечный свет
Солнечный свет кажется нам белым, но это иллюзия. Если пропустить его через призму, он разложится на целый спектр цветов. Каждый из них — это световая волна с определенной длиной. Короткие волны — это синий и фиолетовый, длинные — красный и оранжевый. Между ними располагаются зеленый и желтый.
Пока весь этот «набор» летит от Солнца через пустоту космоса, ничего интересного не происходит — волны просто движутся вместе. Но стоит им добраться до земной атмосферы, начинается настоящее шоу. Дело в том, что в воздухе полно мельчайших частиц: молекулы газов (в основном кислород и азот), капельки воды, пылинки и кристаллики льда. И вот именно от столкновений с ними зависит, какой цвет мы увидим, подняв глаза к небу.
Размер видимых световых волн, к слову, поражает: менее одной миллионной доли метра. Это настолько мало, что волны способны «замечать» даже отдельные молекулы газа и взаимодействовать с ними.
Призма наглядно показывает: белый свет — это просто все цвета радуги, путешествующие вместе
Почему небо голубое, а не фиолетовое
Когда световая волна сталкивается с частицей, она отскакивает в случайном направлении — физики говорят, что свет рассеивается. Но вот ключевой момент: сила рассеяния сильно зависит от соотношения длины волны и размера частицы. Мелкие молекулы газа рассеивают коротковолновый синий свет гораздо сильнее, чем длинноволновый красный.
Именно поэтому, когда вы смотрите на небо в ясный полдень, отовсюду к вашим глазам прилетает рассеянный синий свет. Он буквально «разбрызгивается» молекулами воздуха во все стороны, создавая эффект голубого купола над головой.
Казалось бы, фиолетовый свет имеет еще более короткую длину волны и должен рассеиваться еще сильнее. Но наши глаза гораздо чувствительнее к синему, чем к фиолетовому, а часть фиолетового поглощается верхними слоями атмосферы. Результат — небо именно голубое, а не фиолетовое.
[B]ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ:[/B] Радуга не везде состоит из 7 цветов. [URL='https://hi-news.ru/eto-interesno/sem-cvetov-radugi-mif-vot-kak-ee-vidyat-v-raznyx-stranax-mira.html']Разные народы считают цвета по разному![/URL] Почему закаты и рассветы красные
По данным Optic 4 Kids, а закате или рассвете Солнце висит низко над горизонтом, и его лучам приходится проходить через атмосферу гораздо более длинный путь, чем в полдень. За время этого путешествия синий свет успевает рассеяться практически полностью — он «разлетается» по сторонам задолго до того, как лучи дойдут до ваших глаз.
А вот красные и оранжевые волны рассеиваются слабее всего, поэтому они благополучно добираются до наблюдателя. Проще говоря, закат — это то, что остается от белого света, когда из него «вычитают» синюю составляющую. Именно поэтому небо на горизонте полыхает оттенками от золотистого до темно-красного.
Мелкие частицы пыли и загрязнений в воздухе могут усиливать этот эффект и делать закаты еще более яркими. Но главная причина красных закатов — рассеивание на молекулах газа, а не на пыли. Пыль — лишь бонус к спектаклю.
Закат — это результат исчезновения синей части из белого света
Почему облака белые, а грязное небо серое
Если мелкие молекулы рассеивают преимущественно синий свет, то с крупными частицами все иначе. Капли воды в облаках имеют размер от 10 до 100 миллионных долей метра — это во много раз больше длины световой волны. Такие капли рассеивают все цвета примерно одинаково, без предпочтений. Вот почему облака выглядят белыми или серыми — они просто «передают» цвет падающего на них света.
Это же объясняет, почему облака на закате становятся розовыми, оранжевыми и алыми. Они работают как экран, на который природа проецирует свои цвета. Именно поэтому самые красивые закаты — те, на которых есть облака: без них краскам просто не на чем «отразиться».
Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем [URL='https://dzen.ru/hi-news.ru?invite=1']Дзен-канале.[/URL] Нас уже более 150 тысяч человек! А вот крупные частицы загрязнения и пыли ведут себя похоже на облачные капли — рассеивают свет всех цветов почти одинаково. Результат не самый приятный: небо над загрязненным городом становится не голубым, а серовато-белым. Так что, если небо над вашим городом не радует голубизной, дело может быть не в облаках, а в качестве воздуха.