Почему небо голубое, а закат красный?
Ребёнок спросил, почему небо голубое днём, а на закате становится оранжево-красным. Хочу объяснить правильно. В чём тут физика, почему именно голубой цвет?
2 ответа
Дело в рассеянии света на молекулах воздуха (рэлеевское рассеяние).
Белый свет Солнца — это смесь всех цветов. Когда он входит в атмосферу, молекулы воздуха рассеивают его в стороны. Но рассеивают неравномерно: голубой и синий рассеиваются гораздо сильнее, чем красный, потому что у них короче длина волны.
И вот что важно: интенсивность рассеяния пропорциональна 1/λ⁴ (λ — длина волны). У синего λ меньше, поэтому он разлетается во все стороны в разы сильнее красного.
Поэтому днём, куда ни глянь на небо, в глаз летит рассеянный голубой свет — небо голубое.
Почему закат красный: на закате солнце низко, и его свет идёт сквозь толстый слой атмосферы. Пока он пробивается, весь синий успевает рассеяться и «потеряться» по пути. До нас доходит то, что рассеивается слабее всего — красный и оранжевый. Поэтому закат тёплых цветов.
Кстати, поэтому на Луне небо чёрное даже днём — там нет атмосферы, нечему рассеивать свет.
Частая ошибка: думают, что небо отражает синее море. Нет — наоборот, море часто синее, потому что отражает голубое небо.
Коротко: воздух рассеивает синий цвет сильнее красного. Днём синий разлетается по всему небу → небо голубое. На закате свет идёт через толстый слой воздуха, синий рассеивается и теряется, остаётся красный → закат красный. Всё дело в длине волны: чем короче волна, тем сильнее рассеяние.