Оказывается, немногие люди могут дать ответ на детский вопрос: «Почему небо голубое?». Зачастую об этом спрашивают маленькие ребята, однако взрослые не могут дать внятного объяснения. Многие думают, что данный вопрос относится к серии тех, на которые мы вовсе не можем ответить, к примеру, как и на то, где заканчивается вселенная.

Как отвечают на этот вопрос?

Кто-то считает, что таковым является оттенок смеси кислорода и азота, когда данных газов довольно много, они освещаются Солнцем. Есть и мнение, которое связывает оттенок неба с преломлениями лучей в атмосферных слоях. Те, кто в школе учился отлично, отметят, что воздух рассеивает синий цвет более интенсивно, чем все остальные цвета спектра, согласно законно Релея, зачастую не осознавая суть данного рассеивания. К слову, вопрос о цвете неба был решен физиками лишь в двадцатом столетии. Так что нам не должно быть стыдно, если мы не знаем правильного ответа.

Почему цвет неба голубой?

Для ответа на данный вопрос нужно понимать, что солнечный свет является смесью излучений всех радужных цветов, то есть электромагнитных волн с такими частотами колебаний, которые способны воздействовать на глазную сетчатку человека. Фиолетовый оттенок соответствует длине волны 380 нм, а красный – 720 нм.

В сетчатке присутствуют колбочки, которые несут ответственность за цветовое восприятие. Колбочки могут быть трех видов: синие, которые отвечают за высокие частоты, зеленые – средние частоты, а также красные – с низкими частотами. Величины чувствительности колбочек перекрываются, однако самый максимум приходится на конкретный цвет.

В нормальном состоянии молекулы воздуха не обладают зарядом, они являются нейтральными. Однако они имеют в своем составе заряженные частицы: ядра и электроны. Под воздействием электрического поля ядра смещаются в одном направлении, а электроны – в противоположном. И создается диполь с собственным электромагнитным полем. Если он попадает в электромагнитное переменное поле, начинается осцилляция, то есть отрицательные и положительные заряды перемещаются назад и вперед, а сам диполь излучает ЭМ волны. В данном случае волна солнечного света превращает молекулы воздуха в диполи, испускающие электромагнитные волны.

При этом направление излучения диполей могут быть различными. Волна света, согласно закону сохранения энергии, теряет свою интенсивность. Это описывает главный механизм рассеивания света в воздухе. Правильнее даже говорить не о рассеивании, а о том, что светятся молекулы воздуха под световым воздействием.

Свет получается синим потому, что интенсивность волн диполя пропорциональная четвертой степени частоты излучения. Интенсивнее всего излучаются волны с наибольшей частотой, которые имеют синий спектр. Меньше всего с воздушными молекулами взаимодействуют волны красного оттенка. Проходя через атмосферу, белый цвет фильтруется по своему спектру, превращаясь в голубой.