Чому небо блакитне?

1. Трохи про колір
2. Так чому ж небо блакитне?
3. Зв'язок кольору і довжини хвилі - пояснення чому небо блакитне

Чому небо блакитне - дуже важко знайти відповідь на таке просте запитання. Багато вчених ламали собі голову в пошуках відповіді. Найкраще рішення проблеми запропонував близько 100 років тому англійський фізик лорд Джон Релей.

Але почнемо спочатку. Сонце випромінює сліпуче чистий білий світ. Значить і колір неба повинен бути таким же, але воно все таки блакитне. Що ж відбувається з білим світлом в земній атмосфері?

Трохи про колір

дисперсія світла

Білий світ - це суміш кольорових променів. За допомогою призми ми можемо зробити веселку. Призма розкладає білий промінь на кольорові смуги: червону, помаранчеву, жовту, зелену, блакитну, синю і фіолетову. З'єднуючись разом, ці промені знову утворюють білий світ. Можна припустити, що сонячне світло спочатку розщеплюється на кольорові складові. Потім щось відбувається, і поверхні Землі досягають тільки блакитні промені.

Так чому ж небо блакитне?

Є кілька можливих пояснень. Повітря, що оточує Землю, - це суміш газів: азоту, кисню, аргону та інших. В атмосфері присутні ще водяна пара і кристалики льоду. В повітрі зважені пил і інші дрібні частинки. У верхніх шарах атмосфери знаходиться шар озону. Може бути причина в цьому?

Деякі вчені вважали, що молекули озону і води поглинають промені червоного кольору і пропускають блакитні. Але виявилося, що в атмосфері просто не вистачить озону і води, щоб забарвити небо в блакитний колір.

У 1869 році англієць Джон Тиндалл припустив, що пил і інші частинки розсіюють світло. Синє світло розсіюється в найменшій мірі і проходить шари таких частинок, досягаючи поверхні Землі. У своїй лабораторії він створив модель смогу і освітив її яскравим білим променем. Смог убрався в глибокий синій колір.

Тиндалл вирішив, що якби повітря було абсолютно чистий, то ніщо б не розсіювало світло, і ми могли б милуватися яскравим білим небом. Лорд Релей теж підтримував цю ідею, але недовго. У 1899 році він опублікував своє пояснення: саме повітря, а не пил або дим, забарвлює небо в блакитний колір.

Зв'язок кольору і довжини хвилі - пояснення чому небо блакитне

Зв'язок кольору і довжини хвилі

Частина сонячних променів проходить між молекулами газу, не стикаючись з ними, і без змін досягає поверхні Землі. Інша, більша частина, поглинається газовими молекулами. При поглинанні фотонів молекули збуджуються, тобто заряджаються енергією, а потім випускають її у вигляді знову-таки фотонів. Ці вторинні фотони мають різну довжину хвилі і можуть бути будь-якого кольору - від червоного до фіолетового.

Зіткнення молекул газу з фотонами сонячних променів

Розлітаються вони у всіх напрямках: і до Землі, і до Сонця, і в сторони. Лорд Релей припустив, що колір випускається променя залежить від переважання в промені квантів того чи іншого кольору. При зіткненні молекули газу з фотонами сонячних променів на один вторинний квант червоного кольору припадає вісім квантів синього.

Який результат? Інтенсивний блакитне світло буквально ллється на нас з усіх боків з мільярдів молекул газів атмосфери. До цього світу наточити фотони інших кольорів, тому він не має чисто синього тону.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.

Рейтинг: 4.8 / 5. З 727 голосів.

Please wait ...