Меню

Почему меняется цвет неба



Почему небо синее, а закат красный?

Мир вокруг нас полон удивительных чудес, но мы нередко не обращаем на них внимания. Восхищаясь чистой голубизной весеннего неба или яркими красками заката, мы даже не задумываемся о том, почему небо меняет цвет с изменением времени суток.

Мы привыкли к яркой синеве в погожий солнечный день и к тому, что осенью небосвод становится мглисто-серым, теряя свои яркие краски. Но если спросить современного человека о том, почему так происходит, то подавляющее большинство из нас, когда-то вооруженных школьными знаниями физики, вряд ли смогут дать ответ на этот простой вопрос. Между тем, в объяснении нет ничего сложного.

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.

Читайте также:  Женская куртка черная с красными цветами

Почему на закате небо становится красным?

В вечерние часы перед закатом солнечные лучи падают на поверхность земли под углом, а не прямо. Им приходится преодолевать гораздо более толстый слой атмосферы, чем в дневное время, когда поверхность земли освещается прямыми лучами Солнца.

В это время атмосфера выполняет роль цветового фильтра, который рассеивает лучи практически всего видимого диапазона, кроме красных – наиболее длинных и поэтому наиболее устойчивых к помехам. Все остальные световые волны либо рассеиваются, либо поглощаются частицами водяных паров и пыли, присутствующими в атмосфере.

Чем ниже опускается Солнце по отношению к горизонту, тем более толстый слой атмосферы приходится преодолевать световым лучам. Поэтому их цвет все больше смещается в сторону красной части спектра. С этим явлением связана народная примета, говорящая о том, что красный закат предвещает сильный ветер на следующий день.

Ветер зарождается в высоких слоях атмосферы и на большом удалении от наблюдателя. Косые солнечные лучи высвечивают наметившуюся зону атмосферного излучения, в которой намного больше пыли и паров, чем в спокойной атмосфере. Поэтому перед ветреным днем мы видим особенно красный, яркий закат.

Почему днем небо голубое?

Различиями в длине световых волн объясняется и чистая синева дневного неба. При падении солнечных лучей прямо на поверхность земли преодолеваемый ими слой атмосферы имеет наименьшую толщину.

Рассеяние световых волн происходит при их столкновении с молекулами газов, составляющих воздух, и в этой ситуации наиболее устойчивым оказывается коротковолновой световой диапазон, т.е. синие и фиолетовые световые волны. В погожий безветренный день небо приобретает удивительную глубину и синеву. Но почему мы тогда видим синий, а не фиолетовый цвет неба?

Дело в том, что клетки человеческого глаза, отвечающие за цветовосприятие, намного лучше воспринимают синий, чем фиолетовый цвет. Все же фиолетовый слишком близок к границе диапазона восприятия.

Читайте также:  Клавиатура с подсветкой зеленого цвета

Вот почему небо мы видим ярко-синим, если в атмосфере отсутствуют рассеивающие компоненты, кроме молекул воздуха. Когда в атмосфере появляется достаточно большое количество пыли – например, жарким летом в городе – небо будто выцветает, теряя свою яркую синеву.

Серое небо непогоды

Теперь понятно, почему осеннее ненастье и зимняя слякоть делают небо беспросветно серым. Большое количество водяных паров в атмосфере приводят к рассеиванию всех без исключения компонентов белого светового луча. Световые лучи дробятся в мельчайших капельках и молекулах воды, теряя свое направление и смешиваясь по всему диапазону спектра.

Поэтому до поверхности доходят световые лучи, будто пропущенные через гигантский рассеивающий плафон. Мы воспринимаем это явление как серовато-белый цвет неба. Стоит удалить влагу из атмосферы, как небосвод вновь становится ярко-синим.

Источник

Почему небо на закате меняет цвет?

В прекрасный солнечный день небо голубое, облака белые, а солнце обычное, желтовато-белое. Но на закате белые облака и голубое небо становятся розовыми, оранжевыми, фиолетовыми, а солнце — красным. Причиной таких чудесных изменений являются молекулы газа, частички пыли и других веществ в воздухе.

Вот как это происходит. Свет, излучаемый солнцем, — белый. Но белый цвет содержит в себе множество цветов. Если вы посмотрите на белый цвет через призму, вы увидите радугу. Призма раскладывает белый цвет на составляющие его цвета, как расческа разделяет волосы на пряди. Белый свет входит в призму с одного конца, а с другого ее конца выходят полосы красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового.

Когда солнечный луч входит в атмосферу Земли, часть лучей беспрепятственно достигает поверхности планеты. Они остаются белыми. Но поскольку воздух состоит из молекул газов, например азота и кислорода, некоторые лучи на пути вниз проходят через эти молекулы.

Проходя же сквозь молекулу газа, например кислорода, солнечный свет раскладывается на свои естественные составляющие. Цвета излучаются из молекулы во всех направлениях, а яркость излучаемого цвета зависит от самого цвета. Например, голубой цвет, выходящий из молекулы газа, в семь раз ярче красного.

Читайте также:  Что значит если ореховый цвет глаз

Насыщенный голубой цвет льется на нас от миллиардов молекул газа с неба, поэтому небо кажется голубым. Однако оно не чисто-голубое, потому что другие цвета также достигают наших глаз, но цвета эти очень тусклые.

Луч солнца, теряя голубизну, желтеет, поскольку оставшиеся в нем цвета теплые. Именно поэтому солнце кажется нам желтее, чем оно есть на самом деле.

На закате происходят намного более разительные перемены. Нижние слои воздуха наиболее плотные (в них больше молекул газа и пыли), и лучам заходящего солнца приходится их преодолевать.

Почему? Когда солнце у нас над головой, ему приходится преодолевать всего лишь слой воздуха над нашей головой, а чем выше, тем он разреженнее, поэтому значительная часть солнечного света достигает земли.

Но когда солнце уже около горизонта, его лучам нужно преодолевать более плотные слои воздуха у земли, к тому же еще и более толстый слой воздуха, лежащий между смотрящим и горизонтом. Из-за того что на пути луча находится большое количество молекул газа и пыли, из спектра луча пропадает еще больше голубого цвета.

К тому моменту, когда луч достигает глаза, в нем остаются в основном оранжевый и красный цвета, поэтому вместо бледно-желтого мы видим ярко-оранжевый шар солнца.

Частички пыли рассеивают красный цвет, облака также отражают его, создавая яркую картину красных и оранжевых тонов. Сразу после заката в небе могут появиться участки, окрашенные в фиолетовый цвет. Некоторые ученые считают, что этот цвет, являющийся смесью двух других цветов, образуется следующим образом: интенсивны красный цвет области у горизонта смешивается с голубым цветом высоких слоев неба.

Источник