Чому небо на Землі блакитне і як змінюється його колір

Ви коли-небудь замислювалися, чому небо таке блакитне, а під час заходу сонця перетворюється на палітру червоних і помаранчевих відтінків? Секрет цього явища приховано у взаємодії сонячного світла з атмосферою Землі.

Чому небо блакитне вдень?

Сонячне світло насправді є білим, і воно складається з різних кольорів веселки: червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, синього, індиго та фіолетового. Але чому ж ми бачимо переважно блакитний колір?

Розсіювання світла в атмосфері

Атмосфера Землі складається з молекул азоту (78%) та кисню (21%). Коли сонячне світло проходить через ці молекули, відбувається так зване релеївське розсіювання. Синє світло має коротші хвилі, тому воно ефективніше розсіюється молекулами в повітрі, ніж інші кольори. Саме тому, коли ви підіймаєте голову вдень, небо здається блакитним.

Британський фізик Джон Вільям Стратт, відомий як лорд Релей, відкрив це явище ще у 1870-х роках, і на його честь процес назвали релеївським розсіюванням.

Цікаво знати: Якби на Землі не було атмосфери, небо виглядало б чорним, як на Місяці, де немає розсіювання світла.

Чому небо червоне або помаранчеве під час заходу та світанку?

Коли Сонце знаходиться близько до горизонту, світло проходить через товстіший шар атмосфери, ніж удень. У цьому випадку синє світло розсіюється настільки сильно, що майже не досягає ваших очей. Залишаються довші хвилі світла — червоні, помаранчеві та жовті.

Фактори, які впливають на колір неба:

• Вологість: Велика кількість водяної пари може змінювати інтенсивність кольорів.
• Забруднення: Часточки пилу та диму можуть посилювати червоні та помаранчеві відтінки.
• Пори року: Восени та взимку захід сонця може бути насиченішим завдяки холодному повітрю, яке утримує менше вологи.

Чому веселка має різні кольори?

Веселка утворюється, коли сонячне світло проходить через краплі води в повітрі. Світло заломлюється та розкладається на видимий спектр — червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, синій та фіолетовий кольори.

Ці кольори — результат того ж розсіювання світла, яке робить небо блакитним удень і червоним увечері. Світло з коротшими хвилями, як-от синє і фіолетове, розсіюється сильніше, тому ми часто бачимо синю частину спектра.

Чи впливають інші гази на колір неба?

Основний вплив на колір неба мають азот і кисень, але інші гази, такі як вуглекислий газ або метан, можуть змінювати загальний кліматичний баланс і впливати на атмосферні явища.

Факт: Якщо б атмосфера Землі була густішою або містила більше часток пилу, то заходи сонця були б значно яскравішими та червонішими.

Небо блакитне вдень завдяки релеївському розсіюванню, коли синє світло розсіюється найефективніше. Під час заходу чи світанку синє світло розсіюється настільки, що на небі залишаються червоні та помаранчеві відтінки. Це природне явище не тільки радує око, але й є важливою частиною наукових досліджень про атмосферу Землі.

Тож наступного разу, дивлячись на небо, згадайте, як багато фізики приховано за його кольорами.