Защо небето е синьо?
Слънчевата светлина изглежда бяла, но в действителност тя е съставена от излъчване с различна дължина на вълната – от червена светлина с най-дълга дължина на вълната до синя светлина с най-къса дължина на вълната (това е красиво да се види в дъгата). Често се задава въпроса Защо небето е синьо?, и въобще защо има цвят, след като газовете в неговия състав са безцветни. Светлината се движи по прав път, докато не срещне нещо по пътя си. След това:
- се отразява (като в огледало)
- пречупва се като в стъклена призма
- и се разпръсква (както в газовите молекули в атмосферата).
Именно разсейването на светлината играе основна роля в небето. Синята светлина има най-късата дължина на вълната, което улеснява газовите молекули да я разпръснат в атмосферата. Други цветове се разпръскват по-малко след преминаване през атмосферата. Следователно, това е синият цвят на небето.
Отговорът на въпроса „Защо небето е синьо?
Когато светлината от Слънцето падне върху Земята, тя преминава през междупланетното пространство, което е вакуум, навлиза в атмосферата и взаимодейства с нееднородности във въздуха. Въздухът от своя страна е съставен от атоми на различни елементи: кислород, азот и въглерод. Върху тези нееднородности се осъществява разсейване на светлината. Този процес може да се сравни с летенето на водна струя и нейното въздействие върху решетка. Разбира се, различен е само характерът на взаимодействието.
Разсейването на светлината зависи от нейната дължина на вълната. Слънцето излъчва светлина с широка гама от дължини на вълните, която обхваща различни цветове: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо и виолетово. Тези цветове са подредени в низходящ ред по отношение на дължината на вълната. Червеният цвят е с най-дълга дължина на вълната, жълтият – с къса, а виолетовият – с най-къса. Оптичният диапазон на човешкото око може да достигне само до синия спектър на светлината с дължина на вълната. Светлината с по-къса дължина на вълната се разсейва най-ефективно. А най-късата дължина на вълната за окото е синята. Така че синята светлина изпълва цялото небе и ние го виждаме като синьо.
Други цветове от видимия спектър
Другите цветове от видимия спектър също са разпръснати, но в много по-малка степен. Ако човек може да вижда по-къси вълни от синята, или обратното – не може да вижда дори синята вълна, цветът на небето за окото ще бъде различен. Да кажем, че ако можем да виждаме само до зелено и окото ни не може да види повече, небето ще бъде зелено. Сместа от синьо и виолетово е на границата на видимостта на окото в късата част на светлинния спектър и дава син оттенък. Всеки цвят има не една дължина на вълната, а диапазон от дължини на вълните, така че един цвят постепенно преминава в друг при промяна на дължината на вълната. Така например с намаляването на дължината на вълната червеното постепенно преминава в оранжево, оранжевото – в жълто, синьото – във виолетово.
Защо през нощта небето е тъмно.
През нощта небето е тъмно, защото Земята закрива Слънцето и звездите се виждат само от нощната страна на земното кълбо. В този момент нищо не се разсейва в атмосферата. Със залеза на Слънцето земната атмосфера откъм нощната страна получава все по-малко разсеяна светлина. Да кажем, че в полунощ се намираме точно на линията между центъра на Земята и Слънцето и Земята е напълно затъмнена от Слънцето за нас. Нито отляво (от изток), нито отдясно (от запад) достига светлина в нощната атмосфера.
Често задаван въпрос: Защо небето е синьо?
Светлината има всички цветове на дъгата. Ако вземем призма и прекараме слънчева светлина през нея, тъй като показателят на пречупване на светлината е различен за различните дължини на вълната, светлината с различни дължини на вълната се пречупва по различен начин. След това тя попада в различни части на екрана, разделя се на цветовете на дъгата и ние виждаме целия спектър. Не виждаме това, което е извън оптичния обхват на зрението ни, виждаме само цветовете от червено до синьо. Ако окото ни можеше да вижда по-широк диапазон, в небето щяха да има и други цветове.
