Чому небо блакитне?

Чому небо блакитне - дуже важко знайти відповідь на таке просте питання. Багато вчених ламали собі голову в пошуках відповіді. Найкраще вирішення проблеми запропонував близько 100 років тому англійський фізик лорд Джон Релей. Але почнемо спочатку. Сонце випромінює сліпуче чисте біле світло. Значить і колір неба повинен бути таким самим, але воно все таки блакитне. Що ж відбувається з білим світлом в земній атмосфері?

Біле світло - це суміш кольорових променів. За допомогою призми ми можемо зробити веселку. Призма розкладає білий промінь на кольорові смуги: червону, помаранчеву, жовту, зелену, блакитну, синю і фіолетову. З'єднуючись разом, ці промені знов утворюють біле світло. Можна припустити, що сонячне світло спочатку розщеплюється на кольорові складові. Потім щось відбувається, і поверхні Землі досягають тільки блакитні промені.

Так чому небо блакитне?

Є кілька можливих пояснень. Повітря, що оточує Землю,— це суміш газів: азоту, кисню, аргону та інших. В атмосфері присутні ще водяний пар і кристалики льоду. В повітрі зважені пил та інші дрібні частинки. У верхніх шарах атмосфери знаходиться шар озону. Може бути причина в цьому? Деякі вчені вважали, що молекули озону і води поглинають промені червоного кольору і пропускають блакитні. Але виявилося, що в атмосфері просто не вистачить озону і води, щоб забарвити небо в блакитний колір.

У 1869 році англієць Джон Тіндалла припустив, що пил та інші частинки розсіюють світло. Синє світло розсіюється в найменшій мірі і проходить шари таких частинок, досягаючи поверхні Землі. У своїй лабораторії він створив модель смогу і освітив її яскравим білим променем. Смог убрався в глибокий синій колір. Тіндалла вирішив, що якби повітря було абсолютно чистим, то ніщо б не розсіювало світло, і ми могли б милуватися яскравим білим небом. Лорд Релей теж підтримував цю ідею, але недовго. У 1899 році він опублікував своє пояснення: саме повітря, а не пил або дим, фарбує небо в блакитний колір.

Пояснення чому небо блакитне. Частина сонячних променів проходить між молекулами газу, не стикаючись з ними, і без змін досягає поверхні Землі. Інша, більша частина, поглинається газовими молекулами. При поглинанні фотонів молекули порушуються, тобто заряджаються енергією, а потім випускають її у вигляді знову-таки фотонів. Ці вторинні фотони мають різну довжину хвилі і можуть бути будь-якого кольору — від червоного до фіолетового. Розлітаються вони у всіх напрямках: і до Землі, і до Сонця, і в сторони. Лорд Релей припустив, що колір випромінюваного променя залежить від переважання в промені квантів того чи іншого кольору. При зіткненні молекули газу з фотонами сонячних променів на один вторинний квант червоного кольору припадає вісім квантів синього.

Який результат? Інтенсивне блакитне світло буквально ллється на нас з усіх боків з мільярдів молекул газів атмосфери. До цього світла домішані фотони інших кольорів, тому він немає чисто синього тону.

page counter knowall