Объяснение явления голубого неба - Физика солнечного света. Почему небо голубое

Ночью небо черное, а с наступлением дня, когда часть земной поверхности, на которой находится наблюдатель, начинает освещать солнце, ситуация меняется, и небо приобретает голубой цвет.

И это весьма удивительно: свет, вместо того, чтобы остаться для глаза наблюдателя белым солнечным диском на черном фоне (как и все прочие звезды ночью), мало того, что заполняет собою весь наблюдаемый небосвод, так еще и окрашивается, да не каким-нибудь из цветов радужного спектра, а именно голубым. Что же происходит со светом на его пути от светила к человеческому зрачку?

Причиной же тому, что лазурное небо радует наш глаз каждым солнечным днем - земная атмосфера или воздух, тот самый, который состоит из азота (78%), кислорода (21%) и проч. Именно атмосфера становится препятствием на пути солнечных лучей и не дает им прямолинейно достигнуть сетчатки наших глаз и отпечататься на ней в виде солнечного диска на сплошном черном фоне[9].

Часть солнечных лучей проходит между молекулами газа, не сталкиваясь с ними, и без изменений достигает поверхности Земли. Другая, большая часть, поглощается газовыми молекулами. При поглощении фотонов молекулы возбуждаются, то есть заряжаются энергией, а затем испускают ее в виде опять-таки фотонов. Эти вторичные фотоны имеют разную длину волны и могут быть любого цвета -- от красного до фиолетового. Разлетаются они во всех направлениях: и к Земле, и к Солнцу, и в стороны. Лорд Рэлей предположил, что цвет испускаемого луча зависит от преобладания в луче квантов того или иного цвета. При столкновении молекулы газа с фотонами солнечных лучей на один вторичный квант красного цвета приходится восемь квантов синего. Каков результат?

Интенсивный голубой свет буквально льется на нас со всех сторон из миллиардов молекул газов атмосферы. К этому свету примешаны фотоны других цветов, поэтому он не имеет чисто синего тона[10].

Объяснение явления голубого неба - Физика солнечного света. Почему небо голубое

Похожие статьи