Zašto je nebo plavo - vrlo je teško pronaći odgovor na tako jednostavno pitanje. Najbolje rješenje problema predložio je prije oko 100 godina engleski fizičar lord John Rayleigh.

Ali krenimo iznova. Dakle, boja neba trebala bi biti ista, ali još uvijek je plava. Što se događa s bijelom svjetlošću u zemljinoj atmosferi?

Sunčeve zrake

Prava boja sunčevih zraka je bijela. Bijelo svjetlo je mješavina obojenih zraka. Pomoću prizme možemo napraviti dugu. Prizma razdvaja bijelu zraku na obojene pruge: crvenu, narančastu, žutu, zelenu, plavu, plavu i ljubičastu. Spajajući se zajedno, ove zrake ponovo tvore bijelu svjetlost. Može se pretpostaviti da se sunčeva svjetlost prvo dijeli na obojene komponente. Tada se nešto dogodi, a samo plave zrake dopiru do Zemljine površine.

Hipoteze iznošene u različitim vremenima

Postoji nekoliko mogućih objašnjenja. Zrak koji okružuje Zemlju je mješavina plinova: dušik, kisik, argon i drugi. U atmosferi su prisutni i vodena para i kristali leda. Prašina i druge sitne čestice suspendirane su u zraku. U gornjoj atmosferi je sloj ozona. Je li to mogao biti razlog?

Neki su znanstvenici vjerovali da molekule ozona i vode apsorbiraju crvene zrake i prenose plave. Ali pokazalo se da u atmosferi jednostavno nije bilo dovoljno ozona i vode da nebo postane plavo.

1869. Englez John Tyndall predložio je da prašina i druge čestice rasprše svjetlost.Plava svjetlost raspršuje se u najmanjoj mjeri i prolazi kroz slojeve takvih čestica, dopiru do površine Zemlje. U svojoj je laboratoriji stvorio smogov model i osvijetlio ga svijetlim bijelim snopom. Smog je postao plav.

Tyndall je odlučio da ako je zrak apsolutno čist, tada ništa neće raspršiti svjetlost, i možemo se diviti svijetlom bijelom nebu. Lord Rayleigh je također podržao ovu ideju, ali ne zadugo. 1899. objavio je svoje objašnjenje: nebo plavo obojava zrak, a ne prašina ili dim.

Odnos boje i valne duljine

Dio sunčevih zraka prolazi između molekula plina, bez sudaranja s njima i bez promjena dopire do Zemljine površine. Drugi, najveći dio, apsorbiraju molekule plina. Kad se fotoni apsorbiraju, molekule se pobude, tj. Napune se energijom, a zatim je ponovo emitiraju u obliku fotona. Ovi sekundarni fotoni imaju različite valne duljine i mogu biti bilo koje boje - od crvene do ljubičaste.

Oni se raspršuju u svim smjerovima: prema Zemlji, prema Suncu i na strane. Lord Rayleigh sugerirao je da boja emitirane zrake ovisi o prevladavanju kvanta jedne ili druge boje u zraci. Kad se molekula plina sudara s fotonima sunčeve svjetlosti, jedan plavi sekundarni kvant ima osam plavih kvanta.

Koji je rezultat? Intenzivna plava svjetlost doslovno nas sija sa svih strana iz milijardi molekula atmosferskih plinova. Fotoni drugih boja miješaju se s tim svjetlom, tako da nema čisto plavi ton.

Zašto je nebo plavo - odgovor je

Prije dolaska na površinu zemlje, gdje ga ljudi mogu promišljati, sunčevo svjetlo mora proći kroz cijelu zračnu ljusku planeta. Svjetlost ima širok spektar u kojem se još uvijek ističu osnovne boje i nijanse duge. Od ovog spektra, crvena ima najduži svjetlosni val, dok ljubičasta ima najkraći. Pri zalasku sunca solarni disk blista brzo i žuri bliže horizontu.

U ovom slučaju svjetlost mora savladati sve veću debljinu zraka, a dio valova se gubi. Prvo nestaje ljubičica, a zatim plava, cijan. Najduži crveni valovi i dalje prodiru do površine Zemlje do posljednjeg, te stoga solarni disk i halo oko njega do posljednjih trenutaka imaju crvenkaste nijanse.

Što se mijenja u večernjim satima?

Bliži se zalazak sunca, Sunce hrli na horizont, niže zalazi, brže se približava večer. U takvim trenucima atmosferski sloj koji odvaja izvornu sunčevu svjetlost od zemljine površine počinje se naglo povećavati zbog kuta nagiba. U nekom trenutku, zgusnuti sloj prestaje prenijeti druge svjetlosne valove osim crvene, a u tom trenutku nebo okreće ovu boju. Plava boja više nije prisutna, apsorbira se dok prolazi kroz atmosferu.

Zanimljiva činjenica: na zalasku sunca i nebo prolaze kroz čitavu paletu nijansi - kao što jedna ili druga prestaje prolaziti kroz atmosferu. Isto se može primijetiti u vrijeme izlaska sunca, uzroci obje pojave su isti.

Što se događa kad sunce izlazi?

Pri izlasku sunčeve zrake prolaze isti proces, ali obrnutim redoslijedom. To jest, prvo prve zrake probijaju atmosferu pod jakim kutom, samo crveni spektar dopire do površine. Stoga izlazak sunca u početku cvili crveno. Tada, kako se izlazak sunca i kut mijenjaju, počinju prolaziti valovi drugih boja - nebo postaje narančasto, a zatim postaje uobičajeno plavo. Primjećuje se poludnevna duboka nebeska plava boja, a onda se, u večernjim satima, ponovo počinje okretati ka purpurnoj. S jedne strane neba, daleko od sunca, opaža se plavo-crna nijansa, ali što se bliži zalazećem suncu, to se više vidi crvenih nijansi u blizini horizonta dok sunce potpuno ne nestane.

Takve pojave u boji primjećuju se svugdje. Sunce postaje crveno, kao i područja na nebu koja je blizu njega, i na ekvatoru i na polovima. Taj se fenomen može vidjeti širom planeta. Ponekad zalasci sunca ili izlasci imaju više zasićenih crvenih tonova, to je zbog stanja atmosfere, prisutnosti aerosola ili suspenzija u njemu. U drugim slučajevima, boja nije tako izražena, umjerenija. Postoje narodni znakovi koji vam omogućuju da odredite vremenske prilike sutradan po nijansama zalaska sunca - ljudi su naučili analizirati boje i predviđati stanje atmosfere iz njih s većom ili manjom točnošću.

Dakle, crvena boja zalaska sunca nastaje zbog činjenice da se pod velikim kutom kroz atmosferu probijaju samo crvene boje solarnog spektra, koje imaju najdužu valnu duljinu. Crvena boja izlazaka sunca povezana je s istim faktorom.Ostatak dana nebo je plavo, jer ova nijansa može ugušiti drugi spektar, ima najveću sposobnost raspršivanja.