Чому небо блакитне?
Дивлячись на небо в погожий день, ми з самого дитинства звикаємо його блакитному кольору вдень і червоному на заході і сході. Блакитний колір неба настільки звичний для нашого ока, що часто навіть не виникає питань, чому колір неба саме блакитний, а не, наприклад, зелений або жовтий. І справді, чому небо блакитного кольору, якщо головне джерело світла для Землі - Сонце, яке світить жовтим світлом? (Тільки не кидайтеся перевіряти, якого кольору Сонце, без захисту для очей).
Якого кольору Сонце насправді?
Виявляється, що світло, що йде від Сонця, має різні кольори. Насправді, Сонце світить і блакитним, і зеленим, і жовтим, і червоним світлом. Це було відкрито ще в 17 столітті Ньютоном. Ми бачимо Сонце жовтим, тому що воно сильніше за все випускає саме жовтий колір, а інші кольори ми можемо побачити тільки за допомогою спеціальної апаратури. Жовте світло настільки інтенсивний, що людина не може розрізнити інші кольори на його тлі. Це все одно, що намагатися помітити маленький зелений або блакитний ліхтарик на тлі величезного жовтого прожектора.
Як світло потрапляє на поверхню Землі?
Уявіть собі промені всіх кольорів веселки, що йдуть від Сонця до Землі. У космічному вакуумі, між Сонцем і Землею, сонячні промені летять в одному напрямку і з однаковою швидкістю. Але все змінюється, коли світло Сонця досягає земної атмосфери. Сонячні промені стикаються з молекулами повітря (що складається, в основному, з кисню та азоту) і змінюють свій напрямок - розсіюються. Давайте поспостерігаємо за процесом розсіювання світла. Ось невеликий «шматочок» сонячного світла - фотон, влітає в Земну атмосферу; і відразу ж на його шляху виявляється якась молекула повітря. Фотон "зачіпає» цю молекулу, і трохи відхиляється від початкового шляху. Пролетівши ще чуть-чуть, фотон знову зіткнеться з молекулою повітря і знову змінить напрямок. Поки такої «забіяка-мандрівник» досягне нашого ока, він встигне зіткнутися з мільярдами молекул і приблизно стільки ж раз змінити напрямок руху. Світло, що проходить крізь земну атмосферу, так сильно змінює свій напрямок, що фотони починають рухатися в різні боки, навіть в сторону Сонця. Саме тому вдень небо світле навіть з протилежної Сонцю боку.
Чому небо блакитне?
Виявляється, що колір світла дуже сильно впливає на здатність окремих «шматочків світла» міняти свій напрямок після зіткнення з молекулами повітря. Чим світло блакитніше, тим охочіше він змінює напрямок свого руху при розсіянні в атмосфері. Це означає, що блакитне світло розсіюється краще за всіх, а бірюзовий вже трохи гірше. Зелений і жовтий світло змінюють свій напрямок гірше бірюзового. Ну а найменше при проходженні атмосфери свій напрямок змінює червоне світло. Він розсіюється приблизно в 10 разів гірше, ніж блакитний. Тому виходить, що блакитне світло, що йде від Сонця, розсіюється по всьому небу, і нам здається, що небо стає блакитного кольору. Якби природа була влаштована іншим чином, і, наприклад, найкраще розсіювався б зелене світло, то наше небо було б зеленого кольору.
Чому небо стає червоним на заході і на сході?
Коли Сонце сідає або сходить, то сонячного світла доводиться пройти більш товстий шар повітря, перш ніж потрапити в наше око. Це означає, що фотони, які падають на Землю на заході або сході, випробують набагато більше зіткнень з молекулами повітря, ніж ті, що потрапляють на Землю протягом дня. Зростання кількості зіткнень призводить до того, що навіть червоне світло починає розсіюватися, тому небо поруч з сонцем на заході або сході стає червоним.
Любі друзі! Якщо вам сподобався цей розповідь, і ви хочете бути в курсі нових публікацій про космонавтику та астрономії для дітей, то підписуйтесь на новини наших спільнот
Спеціально для вас в цих групах ми будемо викладати останні записи в нашому блозі.