Почему небо голубое?

Мы привыкли воспринимать цвет неба как данность. В ясный погожий денек оно лазурное, а на закате и рассвете окрашивается в желто-красные тона. А между тем такое оно только на нашей планете. На Марсе небо розовое, на Уране — аквамариновое, а на Венере — оранжевое. В чем же кроется загадка Земли? Почему солнце здесь днем желтое, а на закате багряное? И почему небо голубое?

Что такое свет?

Свет — это особая разновидность энергии, которая переносится при помощи электромагнитных волн. Скорость распространения этих волн в пространстве составляет примерно 300 000 км/с и называется скоростью света. Каждая электромагнитная волна характеризуется 2 параметрами: длиной (расстоянием между 2 ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе) и частотой (числом колебаний в секунду). Чем больше длина волны, тем меньше ее частота, и тем меньше энергии она переносит.

Что такое свет

Даже если физика не была вашим любимым предметом в школе, вы наверняка знаете, что белый свет только кажется белым. А на самом деле он состоит из 7 цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Причем каждый из них «находится на своей волне», т. е. определенному цвету соответствуют определенные длина и частота электромагнитных колебаний. Самые короткие волны у фиолетового и синего цветов, а самые длинные — у оранжевого и красного.

Почему небо голубое

И все-таки он… рассеивается

Если на пути света нет никаких препятствий, то он распространяется по прямой, и мы видим его таким, какой он есть, т. е. белым. Однако солнечным лучам, чтобы достичь поверхности Земли, приходится пройти через своеобразный «фильтр» — атмосферу, состоящую из молекул газов, пыли и воды.

Натыкаясь на крупные частицы, электромагнитные волны от них отражаются, а попадая на молекулы газа — поглощаются. Поскольку свет — это энергия, молекулы ею «подзаряжаются» и через какое-то время начинают испускать собственное излучение, причем того же цвета, который был поглощен. Это явление называется рассеянием.

Ученые выяснили, что поглощаться могут все цвета, но те, что имеют маленькую длину волны, поглощаются более интенсивно, а те, что большую — менее. Поэтому красные и желтые лучи доходят до нас практически в «натуральном» виде — напрямую от солнца. А синие и голубые рассеиваются в атмосфере, раскрашивая небо в лазурный цвет.

Солнце днем кажется нам желтым, потому что слой атмосферы между нами и светилом относительно тонкий. Красные, оранжевые и желтые волны будут поглощаться одинаково плохо. Во время восходов и заходов, когда солнце далеко от нас, свету приходится проходить через более толстый слой воздуха. Красные лучи при этом практически не рассеваются, и солнце кажется окрашенным в багряный цвет. А вот желтые и оранжевые лучи благодаря огромному расстоянию успевают «разлететься», поэтому на закате и на рассвете небо приобретает розовый оттенок.