Релєєвське розсіювання

У 1868 р шотландський поет Джордж Макдональд писав: «Коли я дивлюся в синє небо, воно здається таким глибоким, таким мирним, повним такою таємничою ніжності, що я міг би лежати століттями і чекати появи світлого особи Господа з цього величного добросердя».

Багато років і науковці, і звичайні люди цікавилися, чому небо синє, а сонце – червоне. Нарешті в 1871 р лорд Релей опублікував роботу, яка дала відповіді на ці питання. Нагадаємо, що в «білому світі» Сонця захований цілий набір кольорів, які ми можемо зробити видимими за допомогою простої скляної призми. Релєєвськоє розсіювання – це відхилення світла молекулами газу і мікроскопічними флуктуаціями щільності атмосфери. Зокрема, кут розсіювання обернено пропорційний четвертого ступеня довжини хвилі. Це означає, що хвилі, відповідні синього кольору, відхиляються набагато сильніше, ніж хвилі інших кольорів, наприклад червоного, тому що довжина «синіх хвиль» коротше довжини «хвиль червоних». Синій колір сильно розсіюється і приходить до спостерігача на Землі з усіх точок неба, яке тому й сприймається нами як синє. Цікаво, що небо не ка- ^ кется фіолетовим, хоча довжина хвилі цього кольору ще коротше, ніж у синього. Частково це відбувається тому, що в складі сонячного світла синіх променів більше, ніж фіолетових, а крім того, людське око більш чутливий до синього.

Коли при заході сонця Сонце стоїть низько над горизонтом, шар повітря, через який сонячні промені доходять до спостерігача, товще, ніж коли Сонце стоїть високо в небі. Тому більше синіх променів відхиляється в сторону, в приходить сонячному промінні домінують довгі хвилі, і він здається червонуватим.

Зауважимо, що релєєвськоє розсіювання відбувається на частинках розміром близько однієї десятої довжини хвилі – наприклад, на молекулах газу. Коли в повітрі є багато частинок більшого розміру, працюють вже інші закони фізики. (Наприклад, розсіювання світла на крапельках води і кристаликах льоду відбувається майже рівномірно на всіх частотах, і тому хмари здаються білими. – Прим. Пер.)

Посилання на основну публікацію