Почему небо голубое

Время прочтения статьи
Текущий рейтинг статьи 4.5 4.5
Количество прочтений 5139
Дата добавления 2013-04-18
Если солнечный свет белый, то почему тогда небо днём голубое, а на закате становится красным, розовым, багровым? И почему зимой небо светлее, чем летом? А действительно: почему?...
Небо. Свет, диффузия, солнце, спектр
Содержание статьи "Небо. Свет, диффузия, солнце, спектр":
  1. Солнечный свет
  2. История вопроса
  3. Лабораторные опыты
  4. Почему небо голубое
  5. Комментарии

Солнечный свет

Попробуем обойтись без хитрозамороченных физических формул с зубодробительными коэффициентами. Начнём с того, что свет, излучаемый нашим Солнцем, - белый. Или бесцветный... Кому как больше нравится.

А ещё хорошо известно и даже доказано Исааком Ньютоном, что белый цвет можно запросто разложить на другие цвета и получить ... правильно - радугу. Про то, что "Каждый охотник желает знать, где сидит фазан" или "Как однажды Жак звонарь, головой сломал фонарь" знают практически все взрослые и дети.

Кстати, может кто-то из наших читателей знает и другие варианты для запоминания цветов радуги? Будет здорово, если поделитесь ими в комментариях!

Проходя через земную атмосферу, солнечный свет неизбежно преломляется и рассеивается, а значит, белый цвет должен раскладываться на цвета спектра, но видим мы почему-то только голубой/синий - днём и разнообразные оттенки красного по вечерам. В чём же причина?

История вопроса

Вопрос, почему небо голубое интересовал человечество, кажется, с самых первых дней. Как только это не объясняли наши далёкие предки, сочиняя разнообразные мифы и легенды. Но мы не о них. Мы о спектре и его разложении на цвета.

Первым, кто заинтересовался этим вопросом с точки зрения физики, был не Исаак Ньютон, а его соотечественник - английский учёный лорд Джон Рэлей. Вывод, который он в итоге сделал - необычайно сложен, но вполне логичен. Впрочем, обо всём по порядку.

До выводов Рэлея выдвигалось несколько гипотез, объясняющих голубизну чистого неба. Первая заключалась в том, что различные газы (в частности, озон) и вода, составляющие нашу атмосферу, поглощают лучи красного цвета и пропускают голубые.

Была произведена серия трудоёмких расчётов, в результате которой было установлено, что в нашей околоземной атмосфере просто нет столько озона и воды, чтобы окрасить небо в голубой цвет. Значит, причина в чём-то другом.

Лабораторные опыты

В 1869 году англичанин Джон Тиндалл выдвинул предположение, что причиной голубого цвета неба над нами являются пыль и другие частицы, взвешенные в воздухе и рассеивающие свет. Тиндалл заявлял, что синий свет рассеивается в наименьшей степени и проходит слои таких частиц, достигая поверхности Земли.

Чтобы подтвердить свои умозаключения чем-то более весомым учёный произвёл серию лабораторных опытов. В их рамках он сотворил смог и осветил его ярким белым лучом. Смог окрасился в глубокий синий цвет. Тиндалл решил, что если бы воздух был абсолютно чист, то ничто бы не рассеивало свет, и мы могли бы любоваться ярким белым небом.

А теперь самое время вспомнить про лорда Рэлея. Этот достойный человек поддерживал идею Тиндалла, но недолго. В 1899 году он опубликовал собственное объяснение, согласно которому сам воздух, а не пыль или дым, окрашивает небо в голубой цвет. Вот теперь без сложных физических терминов не обойтись.

Почему небо голубое

Часть солнечных лучей проходит между молекулами газа, не сталкиваясь с ними, и без изменений достигает поверхности Земли. Другая, большая часть, поглощается газовыми молекулами.

Прежде, чем переходить дальше, надо дать определение, что такое "Фотон". Это элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле - света). Фотон - безмассовая частица и может существовать только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона равен нулю.

При поглощении фотонов солнечного света молекулы газов в атмосфере заряжаются энергией, а затем испускают её в виде опять-таки фотонов. Эти вторичные фотоны имеют разную длину волны и могут быть любого цвета - от красного до фиолетового.

Разлетаются вторичные фотоны во всех направлениях: и к Земле, и к Солнцу, и в стороны. Рэлей предположил, что цвет испускаемого луча зависит от преобладания в луче фотонов того или иного цвета. При столкновении молекулы газа с фотонами солнечных лучей на один вторичный фотон красного цвета приходится восемь квантов синего.

Надеемся, наши объяснения помогли вам разобраться в этом вопросе. И поделитесь с нами стишками для запоминания цветов радуги!

Оцените эту публикацию
Источник: Поэтому.Ру
Комментариев: 11
Текущий рейтинг: 4.5. Голосов: 2

Отзывы и комментарии к статье

avatar
11 • 13:41, 2013-05-10
surprised Любознательно я Вам скажу друзья.
avatar
10 • 10:28, 2013-04-22
Потрясающе. Никогда не задумывался, почему небо голубое, а оказалось, что все гораздо сложнее, чем я думал.
avatar
8 • 15:45, 2013-04-21
и все-таки хорошо, что этих голубых фотонов больше, просто не представляю наше небо другим цветом, например красным б-р-р..
У матушки - природы хороший вкус, так сказать все по фэн-шую))
avatar
9 • 02:37, 2013-04-22
Уверена, нравилось бы и красное, если бы мы его видели с рождения именно таким. У нас стереотип голубого неба.
avatar
7 • 14:45, 2013-04-21
Чей то пытливы ум задался когда-то подобным вопросом, другие пытливые мы нашли на него ответ.
Мир будет познаваться пока будут задаваться вопросы.
avatar
5 • 12:43, 2013-04-21
А какое оно должно быть, естественно голубым, ведь так создан мир, а если серьезно, то это непростой вопрос и естественно его можно объяснить с научной точки зрения.
avatar
4 • 12:24, 2013-04-21
Забавно, что такой практически детский вопрос (его часто задают дети)имеет такой серьезный ответ. Помнилось что-то из курса школьной физики, но спроси - сразу не ответишь.
avatar
6 • 13:31, 2013-04-21
Даже после прочтения этого материала ребенку не смогла бы я ответить - слишком все по-научному. Самой все понятно, а как перевести это на детский язык, надо подумать.
avatar
3 • 12:57, 2013-04-20
Никогда честно говоря не задавался этим вопросом, интересного для себя почерпнул из статьи, познавательно.
avatar
2 • 11:34, 2013-04-20
Теперь понятно, откуда голубое небо. Даже не могу представить, какого еще цвета оно могло быть. Солнышко желтое, а свечение белое.
avatar
1 • 14:29, 2013-04-19
Тогда не понятно, ведь бывает, что небо обретает более синий или темно синий цвет! С чем это связано, ведь воздух все время один и тот же!
avatar
Копирование любых материалов без ссылки на сайт www.poetomu.ru запрещено законом и преследуется профессиональными юристами совместно с органами прокуратуры и судами
© 2012—2018 Поэтому.ру Современная энциклопедия и познавательный журнал
Этот замечательный сайт изготовлен студией Ариф