Синє фізика небо. Який колір неба? Чому небо блакитне з погляду фізики? Чому вдень небо синього чи блакитного кольору

Ви колись замислювалися чому небо блакитне? Адже атмосфера складається із прозорого повітря, а сонячне світло має білий колір. Як же виходить, що вдень при світлі Сонця небо стає блакитним і непрозорим. Аж до 1899 року цей феномен був нерозв'язний, але зараз наука знає відповідь.

Чому небо блакитного кольору?

Відповідь криється у природі світла. Біле світло складається з семи кольорів спектру: червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього та фіолетового, кожному з яких відповідає певна довжина хвилі. Хвилі червоного світла мають найбільшу довжину, помаранчеві – трохи меншу… фіолетові – найкоротші.

1. Сонце
2. Промені світла
3. Кольори спектра, що становлять видиму частину випромінювання (світла) нашого Сонця.
4. Земля

При проходженні через щільну земну атмосферу світло починає розсіюватися, переломлюючись на найдрібніших частинках газу, водяної пари та пилу. Як ви вже напевно здогадалися, не всі складові діапазону розсіюються однаково. Так довгі червоні хвилі практично не розсіюються убік, слідуючи за променем до самої землі. Синє короткохвильове світло навпаки дуже добре розсіюється в сторони, забарвлюючи весь небосхил у синьо-блакитні тони.

1. Світлові хвилі
2. Атмосфера Землі
3. Заломлення та розсіювання синьої частини спектру

Чим коротша хвиля світла, тим більше вона розсіюється в атмосфері, і навпаки. Номером «3» на малюнку відзначений процес заломлення світла на молекулах газу, частинках пилу та краплях води, що наповнюють атмосферу.

Коротка відповідь: Синя частина колірного спектру Сонця, внаслідок короткої довжини хвилі, краще розсіюється в земній атмосфері порівняно з 6 іншими кольорами спектру.

Чому небо не фіолетове?

Фіолетова частина спектру справді має більш коротку довжину хвилі, ніж синя, у зв'язку з чим краще розсіюється в атмосфері. Проте наше небо не фіолетове. Чому? По-перше, Сонце має нерівномірний спектр - фіолетового випромінювання значно менше синього. По-друге, очі людини менш чутливі до фіолетового кольору.

Чому захід сонця червоний?

Під час світанку і заходу сонця сонячне світло йде по дотичній до поверхні землі - відстань проходить променем через атмосферу значно збільшується. Усе короткохвильове світло розсіюється в сторони за довго до того, як досягне спостерігача. Доходять до землі лише довгі помаранчеві та червоні хвилі, які трохи розсіюються вздовж прямих променів і фарбують локальну частину небосхилу.

Чому небо синє?

«Тату, а чому небо блакитне, а не, скажімо, зелене чи фіолетове?»
Діти, коли починають вивчати навколишній світ, дуже активно ставлять питання. Сотні питань на день з приводу всього, що потрапляє до центру уваги. Тільки й чути «чому чому». І тато (або мама) ну ніяк не може «впасти обличчям у багнюку» і втратити авторитет, сказавши «я не знаю». Як таке може взагалі бути, адже він живе дуже давно і такі елементарні речі знає напевно зі свого дитинства?
І тато звичайно ж знає чому це небо раптом блакитне , а якщо раптом щось і забув, то уважно читає написане нижче.

Якого кольору сонячне світло?

Щоб розібратися з кольором неба, і зрозуміти чому воно таке, потрібно для початку з'ясувати, який колір має сонячне світло. Це питання видається елементарним.
"Жовтий" - скаже вам малюк, але тут йому доведеться здивуватися вперше.
"А ось і не жовтий!"
O_O - приблизно такі очі будуть у малюка (з татом явно щось не так).
«Та он же, підніми голову, тату! Воно ж жовте! Чому це ні? Дуже навіть так!
"А ось і ні!" Далі тато робить авторитетну особу і каже:
«Насправді колір сонця та його променів – білий, а те, що ми бачимо його жовтим, це тому, що таким він стає після проходження через повітря».

Із чого складається білий колір?

"Які кольори ти знаєш?" - Запитує тато дитини.
"Зелений, жовтий, червоний, білий ..." - починає перераховувати малюк.
«Розумниця! Усі ті кольори, які ти перерахував, окрім білого – це прості кольори. А ось білий – він особливий! У природі не буває просто білого кольору, але він з'являється, якщо зібрати всі прості кольори.
Це як у грі, коли потрібно зібрати частини якогось предмета. Ось ти береш одну частину, другу, третю і т.д., а коли збереш усе - ТАД! Отримуєш цілу річ! Так і білий – він складається з усіх кольорів, і якщо хоч якийсь відтінок із нього забрати, він уже не буде білим. Зрозуміло?
"Ага" - киває малюк.

То що там із кольором неба? Чому воно блакитне?

«Все це дуже цікаво, але, на мою думку, ти уникаєш теми. Як там щодо кольору неба? Чому воно таке?
«Я якраз до цього підходжу. Я розповів тобі елементарні речі, щоби на пальцях можна було б пояснити складніші.
Щодо неба, мушу сказати ось що. Абсолютно точної відповіді вчені ще не знайшли, але є дві прості теорії, які пояснюють чому відтінок піднебіння саме блакитний. Я розповім тобі обидві.

Перша теорія:

У повітрі, що оточує землю, літає велика кількість частинок – це різні гази, частинки пилу, частинки води тощо. Коли білий промінь від сонця (а він, як ти пам'ятаєш, не сам по собі, а всі кольори разом) потрапляє у повітря, то зіштовхуючись із частинками повітря та частинками, що літають у повітрі, починає розсипатися на кольори, з яких складався.
Виявилося, що не всі з них однаково спритні, одні дуже неповороткі, вони так і розсіюються в повітрі, зіткнувшись з якими-небудь частинками, а інші, дуже швидкі, ухиляються від зіткнень і долітають до Землі.
Блакитні промінчики неповороткі, вони частіше за інших потрапляють на перешкоди і розсіюються (розлітаються) на всі боки, підсвічуючи повітря блакитним світлом.

Друга теоріятрохи складніше:

Вчені припускають, що частинки повітря, що оточує Землю, поглинають сонячні промені. Вони ніби заряджаються від цих променів, а потім починають на всі боки випромінювати своє власне світло.

Ну от, наприклад, як дверцята на грубці. Пам'ятаєш, я тобі показував, як дверцята спочатку були чорними, а потім грілися-грілися і почали світитися червоним? Пам'ятаєш?
«Ага, пам'ятаю. А чому ти згадав про грубку? .
«Та тому, що так і тут. Частинки повітря одержують енергію від сонячних променів, а потім починають світитися. Різні гази світяться по-різному. Те, що ми бачимо небо блакитним, згідно з цією теорією, саме завдяки газам з яких складається наше повітря (кисень і азот), вони випромінюють блакитний колір. А от якби замість них був би, наприклад, неон (є такий газ), то й світилося б небо червоно-жовтогарячим кольором, але ми не змогли б насолоджуватися цим видовищем, т.к. не змогли б дихати.
Тому я думаю, що нехай воно і далі залишається блакитним, адже блакитний теж нічого, так?»
«Згоден» — кивнув малюк, а вже за хвилину, побачивши собаку, поставив наступне життєво важливе запитання: «Тату, а

Існує мільйони питань, на які будучи в дітьми, ми не отримуємо відповіді, а подорослішавши просто соромимося запитати. Одним із таких питань без відповіді: "чому небо блакитне".І все б нічого, і без цих знань можна прожити, але коли дитина починає ставити такі каверзні запитання своїм батькам — їм часто стає соромно, і вони починають змінювати тему. Далі дитина виростає, не знаючи відповіді, у неї з'являються свої діти і все знову повторюється. Давайте розірвемо це «порочне коло» і розберемося в причинах чому небо синє. Розглянемо питання з усіх можливих поглядів.

Явище синього неба з погляду фізики

Давайте відразу розберемося, небо блакитне, бо атмосфера землі розсіює світло сонця.Усі дослідження, які проводяться останні 200-300 років, зводяться саме до цього. Розглянемо кілька аксіом, які впливають явище блакитного неба:

1. Біле світло сонця - це поєднання різних колірних потоків. Білий колір «окремо» не існує. Як усім відомо, є лише 7 кольорів (червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий), інші кольори виходять тільки при їх поєднанні. Білий колір виходить при поєднанні всіх семи кольорів. Варто врахувати, що маються на увазі саме кольори, які ми можемо розрізнити оком.
2. Атмосфера - не порожнеча, вона складається з багатьох газів: азот (78%), кисень (21%), вуглекислий газ, вода у різних її станах (пар, кристали льоду). Також навколо нас витає багато пилу, елементів різних металів. Усі вони спотворюють біле світло сонця.
3. Повітря, яке нас оточує і яким ми дихаємо, насправді непрозоре. Принаймні у великих обсягах. Ми ж не у вакуумі живемо таки.

Від цих трьох фактів і відштовхуватимемося далі.

Історія

Ще в 19 столітті вчений на ім'я Джон Тіндалл провів дослідження, які довели, що ми бачимо небо синім через частинок в атмосфері. У себе в лабораторії він штучно створив туман із частинками пилу і направив на нього яскравий білий промінь — колір туману помінявся на блакитний. Через 30 років, 1899 року вчений-фізик Релей спростував дослідження свого попередника і опублікував докази того, що небо блакитне саме завдяки молекулам повітря, а не пилу в ньому. Називається дане явище « дифузним випромінюванням неба» Докладно про це можна прочитати у «Вікіпедії».

Небо виглядає блакитним з тієї причини, що повітря розсіює світло з короткою довжиною хвилі сильніше за довгохвильове випромінювання світла. Так як випромінювання синього кольору має більш коротку довжину хвилі, в кінці видимого спектру він більше розсіюється в атмосфері, ніж червоний. (Джерело: Вікіпедія)

Що таке світло? Світло це потік фотонів, деякі ми можемо вловити оком, а деякі ні. Так, наприклад, стандартний спектр кольорів ми бачимо, а ультрафіолетовий, який також випромінює сонце – ні. Який колір ми побачимо залежить від «довжини хвилі» цього потоку. Від цієї довжини хвилі залежить який колір вийде.

Так ось. Ми визначили, що сонце надсилає нам кванти з довжиною хвилі, яка відповідає білого кольору, але як він проходячи через атмосферу перетворюється на блакитний колір? Розглянемо з прикладу веселки. Веселка є прямим прикладом заломлення світла і поділу його на спектр. Створити свою веселку можна за допомогою скляної призми у домашніх умовах. Розкладання кольору на спектр називається дисперсією.

Так от наше небо виконує функцію призми. Більшість білого світла, проходячи через молекули газу атмосфері, змінюють довжину своєї хвилі. У результаті "виходячи" з молекул фотони мають вже інший колір. Цей колір може бути як фіолетовий, червоний, так і блакитний та синій.

Чому ми бачимо саме блакитний колір, а не червоний

Який колір ми побачимо при проходженні світла від сонця до землі залежить від того які фотони переважають. Так наприклад, при проході світла через атмосферу, кількість квантів синього кольору в 8 разів більша ніж червоного, а фіолетового в 16 разів! Це пов'язано з тією самою різною довгою хвилі, тому фіолетовий і синій сильно розсіюються, а червоний і жовтий розсіюються значно гірше. Виходячи з цієї теорії небо має бути фіолетового кольору, але це не так. Це відбувається через те, що фіолетовий набагато гірше сприймається оком людини на відміну від синьої. Ось чому небо блакитного кольору.

Відео про те, чому небо блакитне:

Чому небо блакитне вдень, а захід сонця червоний

Все, знову ж таки, пов'язане з дисперсією кольору. Кут падіння сонячного білого світла стає меншим, і світло проходить Велика кількістьмолекул повітря збільшується довжина хвилі світла. Такої кількості достатньо для розсіювання до червоного кольору.

Відповідь на запитання чому небо синє для дітей

Якщо питання про блакитне небо вам поставила дитина, ви звичайно ж не розповідатимете їй про дисперсію, спектри та фотони. Достатньо навести цитату з дитячої книги «100 дитячих «Чому» Яценка Тетяни:

Зазвичай ми малюємо сонячні промені жовтими. А насправді світло сонця - біле і складається з семи кольорів. Це кольори веселки: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Повітря пропускає не всі кольори, тільки блакитний, синій та фіолетовий. Вони й фарбують небо.

Цього буде досить. У нас на сайті ви також можете завантажити презентацію на тему: «Чому небо блакитне» за посиланням: Вона може стати в нагоді на заняттях у школі.

У ясний сонячний день небо над нами має яскраво-синій колір. Увечері, на заході сонця, небо набуває приємного для ока глибокого червоного кольору з численними відтінками. То чому ж небо вдень блакитне? Що робить захід сонця червоним? Яким чином прозоре повітря переливається синіми та червоними відтінками в різний часдіб?

Я представлю 2 відповіді тут: перша - більш спрощена для широкого читача, друга - більш наукова і точна. Виберіть самі, який вам до душі.

1. Чому небо блакитне, а чи не зелене? Відповідь для чайників

Світло від Сонця або лампи виглядає білим, але насправді білий колір - це суміш усіх 7 існуючих кольорів: червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього та фіолетового (рис. 1). Небо (атмосфера) сповнене повітрям. Повітря є сумішшю з крихітних молекул газу і невеликих шматочків твердого матеріалу, такого як, наприклад, пил. Оскільки сонячне світло проходить крізь повітря, він стикається з частинками повітря. Коли промінь світла потрапляє на молекули газу, він може відскочити в іншому напрямку (розсіюватися).

Деякі складові кольори білого світла, такі як червоний і помаранчевий, проходять від Сонця до нас у вічі прямо, без розсіювання. Але більшість променів блакитного кольору "відскакує" від частинок повітря в усіх напрямках. Таким чином, все небо виявляється буквально пронизаним блакитним промінням. Коли ви дивитесь вгору, частина цього блакитного світла сягає очі і ви бачите звідусіль над головою блакитне світло! Ось, власне, чому небо блакитне!

Звичайно, все спрощено по максимуму, але нижче представлений параграф, де більш фундаментально описано властивість нашого з вами улюбленого неба над головою та причини, які пояснюють, чому все-таки колір неба саме блакитний, а не зелений!

2. Чому небо блакитне? Відповідь для просунутих

Давайте розглянемо детальніше природу світла та кольору. Колір, як всі знають, - це властивість світла, яке можуть сприймати та визначати наші очі та мозок. Світло від сонця – це велика кількість білих променів, які складаються з усіх 7 кольорів веселки. Світло має властивість дисперсії (рис. 1). Все освітлюється Сонцем, але деякі предмети відбивають промені лише одного кольору, наприклад, синього, інші предмети - лише промені жовтого тощо. Таким чином людина визначає кольори. Отже, Сонце світить на Землю своїм білим промінням, але її огортає атмосфера (товстий шар повітря), і коли цей білий (що складається з усіх кольорів) промінь проходить через атмосферу, саме повітря розсіює (поширює) всі 7 кольорових променів білого сонячного променя, але з більшою силою саме його синьо-блакитні промені (простіше кажучи, атмосфера буквально починає світитися блакитним кольором). Інші кольори прямо потрапляють від Сонця до нас у вічі (рис 2).

Чому саме блакитний колір піддається найбільшому розсіюванню в атмосфері? Це природне явищеі описується воно фізичним законом Релея. Якщо пояснювати простіше, існує формула, яку вивів Релей в 1871 року, і яка визначає, як залежить розсіювання світла (променя) від кольору цього променя (тобто від такої властивості променя, як його довжина хвилі). І так вийшло, що найменшу довжину хвилі і відповідно найбільше розсіювання має саме небесно-блакитний колір.

Чому під час сходу і заходу сонця небо червоне? На заході сонця Сонце знаходиться низько над горизонтом, через що сонячні промені похило падають

ють на Землю. Довжина променя, природно, багаторазово збільшується (рис. 3), і тому такому величезному відстані майже вся короткохвильова (синьо-блакитна) частина спектру розсіюється у атмосфері і сягає поверхні Землі. Доходить до нас лише довгі хвилі, жовто-червоні. Саме такий колір і набуває неба під час сходу заходу сонця. Ось чому небо окрім блакитного та синього буває і жовтим та червоним!

Нині ж для повного розуміння всього вищесказаного кілька слів у тому, що собою атмосфера.

Що таке атмосфера (небесне склепіння)?

Атмосфера є сумішшю молекул газу та інших матеріалів, що оточують Землю. В основному атмосфера складається з газів азоту (78%) та кисню (21%). Гази та вода (у вигляді пари, крапель та крижаних кристалів) є найбільш поширеними складовими частинами атмосфери. Є також невелика кількість інших газів, а також безліч дрібних твердих частинок, таких як пил, сажа, попіл, сіль із океанів тощо. Склад атмосфери змінюється залежно від географічне положення, від погоди та багато іншого. Десь може бути більше води у повітрі після зливи або поруч із океаном, десь вулкани вивергають велику кількість часток пилу високо в атмосферу.

Атмосфера більш щільна у своїй нижній частині, поряд із Землею. Вона з висотою поступово витончується. Не існує різкого розриву між атмосферою та простором. Ось чому ми бачимо переливи блакитного та синього на небі, саме тому, що атмосфера на небі скрізь різна, має різну структуру та властивості.

Напевно, кожен хоч раз у житті стикався з цим простим питанням: Чому чисте, безхмарне небо блакитне чи синє?Очевидно, через повітря, яким ми дихаємо, через атмосферу Землі! Ймовірно, повітря у нас «синього кольору» чи щось подібне до цього. Він тільки здається прозорим, а на великих відстанях літаки, гори, кораблі ніби знаходяться в блакитному серпанку... Такі міркування не знімають головне питання: чому небо блакитне? Не розфарбоване повітря синьою фарбою!

Проста і коротка відповідь така: небо блакитне тому, що молекули повітря розсіюють синій колір Сонця більше, ніж червоний.

Оскільки повітря розсіює синій колір, небо здається блакитним, а саме Сонце – жовтим. Більш того, на заході сонця, коли сонячне світло проходить через більшу товщу атмосфери, ми бачимо червоне сонцеі світанку, пофарбовану в жовто-червоні кольори. Все це можливо тільки тому, що синє світло розсіюється атмосферою на шляху до нас.

Але звідки узялося взагалі синє світло? Почнемо з того, що біле світло від Сонця – це суміш усіх кольорів веселки, від фіолетового до червоного. Стоп, скажете ви, світло Сонця біле?Так, . Другий момент: ми зараз говоримо про світлі, а не про кольорі. Якщо змішати фарби різних кольорів, ми, звичайно, отримаємо щось майже чорне.

Колір світла - це колір будь-якого предмета. Якщо змішати червоне, жовте, помаранчеве, зелене, блакитне, синє та фіолетове світло приблизно в рівній кількості, ми отримаємо біле світло. Першим продемонстрував це Ісаак Ньютон, використавши призму для поділу різних кольорів та формування спектру.

Вчені з'ясували, що різнокольорове світло це лише світло різних довжинхвиль. Видима частина спектру варіюється від червоного світла з довжиною хвилі близько 720 нм до фіолетового з довжиною хвилі близько 380 нм, між якими розташовані помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний і синій кольори. Три різних типуколірних рецепторів у сітківці людського ока найбільше реагують на червоні, зелені та сині довжини хвиль, у сумі даючи нам всю різноманітність фарб.

Так, то що там каже фізика про те, чому небо блакитне?

Перші кроки до правильного пояснення кольору неба зробив Джон Тіндаль 1859 року. Він виявив цікавий ефект: якщо пропустити світло через прозору рідину, в якій зважені дрібні частинки, то блакитне світло розсіюватиметься цими частинками сильніше, ніж червоне світло.

Це легко продемонструвати. Візьміть склянку з водою і розмішайте в ній кілька крапель молока, трохи борошна чи мила, щоб вода в склянці стала каламутною. Потім пропустіть через склянку світло ліхтарика. Ви побачите, що світло всередині склянки стало блакитним. Точніше, блакитним стало те світло, яке потрапило вам у вічі зі склянки, тобто було відхилено і розсіяно в розчині!

Але найцікавіше, що світло на виході зі склянки, втративши частину своєї синьої складової, буде вже не білим, а жовтуватим!Якщо взяти досить широку ємність, то світло, що багаторазово розвіялося в дорозі, остаточно втратить синю складову і вийде з ємності вже не жовтим, а червоним.

Ефект Тіндаля стосується розсіювання світла у каламутних рідинах. Частинки в такій рідині повинні мати особливу структуру поверхні - борозенки, грати, пори, кути, розмір яких можна порівняти з довжиною світлової хвилі.

Завдяки ефекту Тіндаля є красиві блакитні рачки сапфіриніди. Ці крихітні тварини, які ніби світяться зсередини, іноді стають абсолютно невидимими для спостерігача (розсіювання світла йде в ультрафіолетову область).

Ефект Тіндаля відповідає і за блакитні очі у людей!

Так-так, блакитні очі створює зовсім не блакитний пігмент - його там просто немає - але меланін, що розсіює світло відповідним чином!

Через кілька років ефект Тіндаля був детально вивчений лордом Релеєм. З того часу розсіювання світла на дуже маленьких частках стало називатися релеївським розсіюванням. Релей показав, що кількість розсіяного світла обернено пропорційно четвертого ступеня довжини хвилі для досить дрібних частинок. Звідси випливає, що синє світло на таких частках розсіюється більше, ніж червоне, приблизно в 10 разів: (700 нм/400 нм) 4 = 10

Пил чи молекули?

Все це чудово, але наше небо наповнене повітрям, а не рідиною, і в небі не плавають шматочки мила чи молока… Що за частки розсіюють світло в повітрі? Тіндаль і Релей вважали, що блакитний колір неба має бути через дрібні частинки пилу і краплі водяної пари, які зважені в атмосфері точно як частинки молока зважені у воді.

Це помилкова думка, хоч і сьогодні деякі люди кажуть, що колір неба визначається парою та пилом. Якби це було так, то колір неба змінювався б набагато сильніше в залежності від вологості чи туману, ніж він змінюється насправді. Тому вчені припустили (правильно!), що пояснення розсіяння достатньо молекул кисню і азоту. Це саме повітря, вірніше, його молекули розсіюють світло!

Синє небо та хмари на ньому. Повітря розсіює світло відповідно до релеївського розсіювання, а більші частинки хмар відповідно до розсіяння Мі. Фото: Andrei Azanfirei/Flickr.com

Питання остаточно вирішив Альберт Ейнштейн у 1911 році, який розрахував детальну формулу для розсіювання світла в залежності від молекул і подальші експерименти блискуче підтвердили його обчислення. Кажуть, Ейнштейн навіть зміг використати свої розрахунки як додаткову перевірку числа Авогадро!

Чому небо блакитне, а не фіолетове?

До речі, якщо синє світло розсіюється в 10 разів більше, ніж червоне, то ще коротші фіолетові хвилі повинні розсіюватися більше, ніж сині! Виникає питання: чому небо не виглядає фіолетовим?

По-перше, спектр випромінювання світла від сонця перестав бути однаковим усім довжинах хвиль - максимум енергії у спектрі Сонця посідає зелене світло. По-друге, короткохвильове фіолетове світло активно поглинається в верхніх шарахатмосфери (як і ультрафіолет!), тому до поверхні Землі доходить менше фіолетового, ніж синього.

Нарешті, третя причина – наші очі менш чутливі до фіолетового світла, ніж до синього.

Криві чутливості для трьох типів колб у людському оці.

У нас є три типи колірних рецепторів, або колбочок, у сітківці очей. Їх називають червоними, синіми і зеленими, тому що вони найбільше реагують на світ саме на цих довжинах хвиль. Але насправді вони здатні вловлювати і світло інших довжин хвиль, перекриваючи весь спектр.

Коли ми дивимося на небо, червоні колбочки реагують на невелику кількість розсіяного червоного світла, але також – менш сильно – на помаранчеві та жовті довжини хвиль. Зелені колбочки реагують на жовті та більш сильно розсіяні зелені та зелено-сині хвилі. Зрештою, сині колбочки стимулюються квітами синіх довжин хвиль, які дуже сильно розсіюються. Якби в спектрі не було синього та фіолетового, небо здавалося б блакитним із легким зеленуватим відтінком. Але хвилі синього і фіолетового кольорів, що найбільш сильно розсіюються, злегка стимулюють і червоні колбочки, тому ці кольори здаються синіми з доданим червоним відтінком. Загальний ефект полягає в тому, що коли ми дивимося на небо, червоні та зелені колбочки стимулюються приблизно однаково, А сині стимулюються сильніше. Ця комбінація у результаті й утворює блакитне чи синє небо.

Прекрасні заходи сонця

Що може бути красивіше тихих заходів сонця на березі моря або в степу? Коли повітря чисте і прозоре, захід буде жовтого кольору, точно як промінь ліхтарика, що перетнув склянку з розчином мила: частина синього світла розсіється і загальний колір Сонця зміститься до червоного кінця спектру.

Заходи Сонця можуть бути надзвичайно різноманітними за колірною гамою залежно від стану атмосфери. Фото: Alex Derr

Інша річ, якщо повітря забруднене дрібними частинками- гаром, пилом, смогом. У цьому випадку захід буде помаранчевим і навіть червоним. Захід сонця над морем також можуть бути помаранчевими через частинки солі, зважених у повітрі, які можуть створювати ефект Тіндаля. Небо навколо сонця видно почервонілим, а також світло, що йде прямо від сонця. Це пов'язано з тим, що все світло розсіюється відносно добре під невеликими кутами, але тоді синє світло з більшою ймовірністю розсіюватиметься двічі і більше на великих відстанях, залишаючи жовтий, червоний і помаранчевий кольори.

Хмари, блакитний Місяць та блакитний серпанок

Хмари та пилова серпанок здаються білими, тому що вони складаються з частинок, великих довжин хвиль світла. Такі частинки будуть однаково розсіювати всі довжини хвиль (розсіяння Мі).

Але іноді у повітрі можуть бути частинки набагато менших розмірів. Деякі гірські райони славляться своїм блакитним серпанком. Аерозолі терпенів з рослинності вступають у реакцію з озоном в атмосфері, утворюючи дрібні частинки діаметром близько 200 нм, які добре розсіюють синє світло.

Синій серпанок над затокою Котор в Чорногорії. Фото: Rocher/Flickr.com

Лісова пожежа або виверження вулкана можуть іноді заповнювати атмосферу дрібними частинками діаметром 500-800 нм, що є відповідним розміром для розсіювання червоного світла. Це дає протилежність звичайному ефекту Тиндаля і може призвести до того, що Місяць набуде синій відтінок, оскільки червоне світло від Місяця розсіяне цими частинками. Справжня блакитний місяць- Дуже рідкісне явище!

Чому небо Марса червоне?

Ось ми дісталися і до Марса, небо на якому, судячи з знімків марсоходів і автоматичних апаратів, що спускаються, то руде, то пісочно-жовте, то сірувато-блакитне… Яке воно насправді?

Згідно з фізикою, марсіанське небо має бути блакитним. Воно і є блакитнеале тільки коли атмосфера на Червоній планеті спокійна. Однак на Марсі, як відомо, часто дмуть вітри. Незважаючи на те, що атмосфера планети вкрай розріджена, вітри здатні піднімати мільйони тонн піску і пилу влаштовувати справжні піщані бурі. Деякі бурі здатні приховати майже всю поверхню Марса!

Після таких бур у повітрі ще довго залишаються зваженими частинки багатої на залізо пилу. Колір цього пилу червоний (це іржа), відповідно і небо на Марсі забарвлюється в жовтувато-жовтогарячий колір.

Відбивні туманності

Нарешті заглянемо далеко в космос, туди, де зараз народжуються зірки.

Комплекс туманностей ро Змієносця. Фото: Jim Misti/Steve Mazlin/Robert Gendler

Ось цілий комплекс із космічних газопилових хмар, розташований на межі сузір'їв Зміїносця та Скорпіона. Зверніть увагу: частина хмар яскраво світиться червоним свіченням, інша частина, навпаки, поглинає світло та нагадує чорні провали. Нарешті, третина має блакитний колір.

Всі три типи хмар складаються в основному з водню з невеликою домішкою пилу та молекул. Чому вони виглядають по-різному? Вся справа у їхній температурі. Нагріті світлом занурених у них зірок, хмари починають самі світитись. Червоне світіння – випромінювання водню. Дуже холодні хмари навпаки поглинають світло і тому непрозорі для нас. Нарешті, холодні, але розташовані неподалік яскравих зірок хмари виглядають голубуватими. Вони відбивають світло зірок, розсіюючи його так само, як і атмосфера Землі!

Post Views: 5 604