Почему небо голубое, а закат красный? Описание, фото и видео

Настоящий цвет солнечных лучей – белый. Белый свет – это смесь цветных лучей. С помощью призмы мы можем сделать радугу. Призма раскладывает белый луч на цветные полосы: красную, оранжевую, желтую, зеленую, голубую, синюю и фиолетовую. Соединяясь вместе, эти лучи вновь образуют белый свет. Можно предположить, что солнечный свет сначала расщепляется на цветные составляющие. Потом что-то происходит, и поверхности Земли достигают только голубые лучи.

Дисперсия света

Что такое цвет?

Из школьного курса физики нам должно быть известно, что различия в цветовом восприятии предметов зависят от длины световой волны. Наш глаз способен различать только довольно узкий диапазон волнового излучения, причем наиболее короткими являются волны синего цвета, а наиболее длинными – красного. Между этими двумя основными цветами лежит вся наша палитра цветового восприятия, выраженная волновым излучением в разных диапазонах.

Белый солнечный луч на самом деле состоит из волн всех цветовых диапазонов, в чем легко убедиться, пропустив его через стеклянную призму – этот школьный опыт вы наверняка помните. Для того, чтобы запомнить последовательность изменения длин волн, т.е. последовательность цветов спектра дневного света, придумана забавная фраза про охотника, которую каждый из нас выучил в школе: Каждый Охотник Желает Знать и т.д.

Поскольку красные световые волны наиболее длинные, то они меньше других подвержены рассеиванию при прохождении через атмосферу. Поэтому когда нужно визуально выделить какой-то предмет, используют преимущественно красный цвет, хорошо различимый издалека в любую погоду.

Поэтому запрещающий сигнал светофора или любой другой световой сигнал предупреждения об опасности – это красный, а не зеленый или синий цвет.

Почему закат красный?

Следующий насущный вопрос: «Почему закат красный?». Думаю, многие уже и так поняли. Солнце «садится», и мы наконец можем увидеть красное и оранжевое излучения с длинной волной. Почему? Потому что во время заката солнечному свету нужно пройти гораздо больший путь в нашей атмосфере. А чем больше расстояние, тем меньше интенсивность коротковолнового излучения, то есть того самого голубого. А вот свет с большей длиной волны достаточно легко преодолевают подобные пути, поэтому небо и становится красно-оранжевого цвета. Ай, как просто все оказалось, да?

Почему закат красный?

Цвет в зависимости от длины волны

В случае, когда Солнце прячется за горизонт, мы можем наблюдать то самое длинноволновое излучение красного-оранжевого цвета. В данном случае свет от Солнца должен пройти заметно большее расстояние в атмосфере Земли, прежде чем достигнет глаз наблюдателя. В месте, где излучение Солнца начинает взаимодействовать с атмосферой, наиболее выраженными являются голубой и синий цвета. Однако, с расстоянием коротковолновое излучение теряет свою интенсивность, так как значительно рассеивается по пути. В то время как длинноволновое излучение отлично справляется с преодолением таких больших расстояний. Вот почему Солнце красное на закате.

Как было упомянуто раньше, хоть длинноволновое излучение и слабо рассеивается в воздухе, все же рассеяние имеет место быть. Поэтому находясь на горизонте, Солнце излучает свет, из которого до наблюдателя доходит лишь излучение красно-оранжевых оттенков, которое несколько успевает рассеяться в атмосфере, образуя ранее упомянутый «блуждающий» свет. Последний и окрашивает небо в пестрые оттенки красного и оранжевого цвета.

Почему облака белые?

Говоря об облаках, известно, что они состоят из микроскопических капелек жидкости, которая рассеивает видимый свет почти равномерно, независимо от длины волны излучения. Тогда рассеянный свет, направленный во все стороны от капельки, рассеивается вновь на других капельках. При этом комбинация излучений всех длин волн сохраняется, и облака «светятся» (отражаются) белым цветом.

Если погода пасмурная, то солнечное излучение доходит до поверхности Земли в незначительном количестве. В случае с большими облаками, или их большим количеством, некоторая доля солнечного света поглощается, потому небо тускнеет и принимает окрас серого цвета.

Почему во время восхода солнца солнце кажется красным?

Солнечный свет, как известно, представляет собой комбинацию различных форм электромагнитного излучения. Вам знаком термин “электромагнитное излучение”?

Определенно должен, потому что именно благодаря специфическому типу электромагнитного излучения (видимому свету) вы даже можете прочитать эту статью!

Радиоволны (используются в смартфонах и всех устройствах беспроводной связи), инфракрасное излучение (используются в очках ночного видения и телевизионных пультах), рентгеновские лучи (используются в области медицины и здравоохранения) и гамма-лучи (связанные с ядерной энергетикой) – все это примеры электромагнитного излучения.

Как упоминалось ранее, солнечный свет состоит из электромагнитного излучения. Хотя Солнце испускает ВСЕ виды электромагнитного излучения, большая часть солнечного света состоит из видимого света, ультрафиолетовых лучей и инфракрасных лучей (тепла).

Вы можете вспомнить, как читали в школьном классе по естествознанию, что солнечный свет чисто белый, потому что он представляет собой комбинацию всех семи цветов радуги, каждая из которых имеет разную длину волны.

Когда солнечный свет (состоящий из цветов с разной длиной волны) достигает нашей планеты и попадает в атмосферу, частицы, присутствующие в последней, имеют тенденцию рассеивать свет с более короткой длиной волны (а именно, синий и фиолетовый), пропуская при этом цвета с более длинной длиной волны (например, красный, желтый и оранжевый).

Поскольку волны более красной длины от небесных тел (таких, как солнце или луна) проникают в слои нашей атмосферы лучше, чем другие цвета, солнце выглядит красным, если смотреть вблизи горизонта.

Обратите внимание на красноватый оттенок восходящего солнца.

И почему солнце выглядит особенно красным, когда оно заходит или восходит?

Потому что во время заката или восхода солнца солнечный свет должен пройти через максимальное количество атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя. Из-за этого солнечный свет рассеивает больше синего света, из-за чего солнце становится более красным, когда оно встает или садится.

Фактически, естественное явление, известное как Рэлеевское рассеяние (названное в честь британского физика лорда Рэлея), диктует, что более короткие длины волн (синий) света рассеиваются легче, чем более длинные (красные).

Вот почему небо кажется голубым, а солнце – или иногда даже луна – красным или оранжевым.

Легенда о солнце

В народе существует красивая легенда о небесном светиле:

Когда-то у Солнца был необыкновенно красивый цветок. В дневное время цветок охраняли слуги Солнца, а с наступлением ночи он оставался один, без присмотра. Люди были наслышаны об этом цветке и верили в то, если кто-то отважится и присвоит себе его, то превратится в сказочно богатого человека. Как-то раз ночью люди безжалостно сорвали прекрасный цветок и присвоили его себе. С наступлением утра Солнце не обнаружила своего питомца в саду и было очень расстроено.

Шли дни, недели, но цветок так и не находился. Но однажды Солнце в одном из домов увидело красное свечение. Это светился цветок! Солнце забрало его себе, а этот дом спалила горящими лучами. За свою жадность люди заплатили сполна. С тех пор, когда солнце уходит с небосвода, то забирает с собой и цветок, который своим сиянием озаряет горизонт багряно-красным светом.

Вот и стало известно, почему закат красный. Наблюдать за солнцем теперь будет еще интересней. Многим из примет можно верить и сегодня. Попробуйте и проверьте каждую из них!