Происхождение рассеяния Рейли - почему небо кажется голубым

1Что Ралейн рассеивает?

Рассеяние Рейли - физическое явление, которое описывает, как свет взаимодействует с очень маленькими частицами.

Впервые это было объяснено в 19 веке британским физикомДжон Уильям Стратт (Лорд Рэйли)Его работа показала, что когда свет проходит

через среду, содержащую частицы, намного меньшие длины волны света, такие как молекулы газа в атмосфере, свет

рассеянные, а не путешествующие по прямой линии.

Этот тип рассеяния особенно важен для понимания того, как солнечный свет ведет себя в атмосфере Земли.

2Как солнечный свет взаимодействует с атмосферой

Солнечный свет, достигающий Земли, кажется белым, но на самом деле это смесь многих разных цветов, каждый с разной длиной волны.

Когда солнечный свет попадает в атмосферу, он встречает бесчисленное количество крошечных газовых молекул, в основном азота и кислорода.что делает рассеивание Рейли доминирующим эффектом.

Ключевой характеристикой рассеяния Рейли является то, чтоБолее короткие длины волн рассеиваются гораздо сильнее, чем более длинные..

Проще говоря:

• Синий свет имеет короткую длину волны

• Красный свет имеет большую длину волны.

• Короткие длины волн рассеиваются гораздо эффективнее

3Почему небо выглядит голубым

Поскольку синий свет сильно рассеивается во все стороны, он распространяется по всему небу.

Куда бы вы ни смотрели днем, синий свет достигает ваших глаз со всех сторон.

Более длинные волны, такие как красный и оранжевый свет, проходят через атмосферу более напрямую и меньше рассеиваются.

В результате:

• Небо выглядит голубым днем

• Само солнце выглядит слегка желтовато, а не чисто белое.

4Почему небо не пурпурное

Хотя фиолетовый свет имеет еще более короткую длину волны, чем синий свет, небо не выглядит фиолетовым по нескольким причинам:

В совокупности эти факторы делают синий доминирующим цветом, который мы воспринимаем.

• Солнечный свет содержит меньше фиолетового света, чем синий.
• Человеческое зрение менее чувствительно к фиолетовым волнам
• Часть фиолетового света поглощается верхними слоями атмосферы

5Почему закат и восход солнца выглядят красными

Когда солнце находится ниже горизонта, солнечный свет проходит намного длиннее в атмосфере.

Во время этого долгого путешествия:

• Большая часть синего и зеленого света рассеивается.
• Красные и оранжевые волны остаются и достигают наблюдателя

Вот почему на закате и восходе солнца часто выступают теплые красные, оранжевые и золотистые тона.