Що робить небо блакитним?

Вид на головну лінію меридіану в Королівській обсерваторії в Грінвічі

Чисте небо над Королівською обсерваторією в Грінвічі відкриває фантастичний вид – але чому небо блакитне?



Дізнайтеся більше в Королівській обсерваторії

Поширена помилка, що небо блакитне, тому що воно відбиває блакитний колір морів і океанів.

Насправді, саме атмосфера Землі і процес, відомий як «розсіювання», робить наше небо блакитним.





Дізнайтеся більше з астрономами в Королівській обсерваторії в Грінвічі.

Чому небо блакитне?

Ось коротка відповідь...



Коли біле світло проходить через нашу атмосферу, крихітні молекули повітря викликають його « розкидати '.

Розсіювання, викликане цими крихітними молекулами повітря (відоме як Релеївське розсіювання ) збільшується зі зменшенням довжини світлової хвилі.

Фіолетове та синє світло мають найкоротшу довжину хвилі, а червоне світло — найдовшу.



тому синє світло розсіюється більше, ніж червоне світло і небо здається блакитним протягом дня.

Коли Сонце знаходиться низько на небі під час сходу і заходу сонця, світло має проходити далі через атмосферу Землі.

Ми не бачимо синього світла, тому що воно розсіюється, але червоне світло розсіюється не дуже сильно, тому небо виглядає червоним.



Тепер читайте далі, щоб отримати більш детальне пояснення...

Магазин Путівник по нічному небу 2022 року від Сторма Данлопа та Віла Тіріона 6,99 фунтів стерлінгів Написано та проілюстровано астрономічними експертами, Штормом Данлопом і Вілом Тіріоном, і затверджено астрономами Королівської обсерваторії Грінвіча... Придбайте зараз Магазин Королівська обсерваторія Грінвіч висвітлює набір астрономічних посібників з 2 штук від £18.00 Спеціальна ціна. Заощадьте £1,98, купивши разом два доступних назви астрономії з нової серії посібників Royal Observatory Greenwich Illuminates... Придбайте зараз Магазин Телескоп Sky-Watcher Skyhawk-114 £179,00 Ідеальний телескоп для початківців і астрономів середнього рівня, які хочуть розширити свій досвід спостереження за небом... Придбайте зараз

Що таке світло?

Сонце випромінює або випромінює всі кольори видимого світла, які ми бачимо приблизно білими.



Як показав Ісаак Ньютон за допомогою трикутної призми, коли біле світло проходить крізь призму, воно розділяється на кольори веселки.



Цей експеримент демонструє, що біле світло складається з усіх кольорів видимого світла приблизно в однакових кількостях.



Ці різні кольори мають різну довжину хвилі, і це впливає на те, як вони взаємодіють з різними речовинами. Фіолетове та синє світло мають найкоротшу довжину хвилі, а червоне світло — найдовшу.

Генрі 8-й батьки

Знайдіть більше відео та ресурсів про астрономію



Як розсіюється світло?

Атмосфера Землі складається з безлічі різних молекул повітря. Сонячне світло може бути перенаправлено молекулами повітря, і це відомо як «розсіювання».

Розмір цих молекул значно менший за довжину хвилі видимого світла. Тип розсіювання, що відбувається, відомий як розсіювання Релея, назване на честь лорда Релея (Джона Вільяма Стратта), який його відкрив.

Цей тип розсіювання збільшується зі зменшенням довжини хвилі світла, тому синє світло розсіюється сильніше, ніж червоне світло, крихітними молекулами повітря в нашій атмосфері.



Небо вдень

Опівдні, коли сонце над головою, воно здається білим. Це тому, що світло проходить меншу відстань через атмосферу, щоб дістатися до нас; він розсіяний дуже мало, навіть синє світло.

Удень небо виглядає блакитним, тому що саме синє світло розсіюється найбільше. Воно перенаправляється в різних напрямках по всьому небу, тоді як інші довжини хвилі розсіюються не так сильно.

Насправді фіолетове світло має коротшу довжину хвилі в порівнянні з синім світлом, і тому воно розсіюється більше – то чому небо не фіолетове?



Це тому, що наші очі насправді більш чутливі до виявлення блакитного світла, а більша частина сонячного світла, що надходить в атмосферу Землі, є блакитною, а не фіолетовою.

Королівська обсерваторія в Грінвічі та вид на Лондон

Маленькі молекули повітря в атмосфері Землі розсіюють сонячне світло протягом дня, щоб отримати блакитне небо.

Чому під час сходу і заходу сонця небо виглядає червоним?

Під час сходу або заходу сонця небо, здається, змінює колір.

Коли Сонце знаходиться низько на небі, світло має проходити більшу відстань через атмосферу Землі, тому ми не бачимо синього світла, оскільки воно розсіюється.

Замість цього ми бачимо червоне та помаранчеве світло, яке рухається до нас, оскільки це світло не було розсіяне дуже сильно. Тому Сонце і небо на світанку і в сутінках виглядають червонішими.

Небо на інших планетах

Інші планети не мають такої атмосфери, як наша, і тому їх небо виглядало б інакше.

Атмосфера Марса набагато тонша за земну – менше одного відсотка. Низька щільність молекул повітря означає, що релеївське розсіювання, яке робить наше небо на Землі блакитним, має дуже незначний вплив на Марс.

Ми можемо очікувати, що воно матиме дуже слабке блакитне небо, але через серпанок пилу, який залишається в повітрі, денне небо на Марсі виглядає більш жовтим. Це пояснюється тим, що більші частинки пилу поглинають короткохвильове блакитне світло і розсіюють решту кольорів, щоб надати ірисковий відтінок по марсіанському небу.

Однак під час сходу і заходу сонця на Марсі сонячне світло проходить більшу відстань через його атмосферу, і це схоже на товщину атмосфери на Землі. Таким чином, синє світло розсіюється у всіх напрямках, а світлові хвилі з більшою довжиною хвилі не розсіюються дуже сильно, забезпечуючи блакитне світіння небу навколо Сонця в години на світанку та в сутінках.

Захід сонця на Марсі

Spirit фіксує захід сонця на Марсі. Марсіанське небо зазвичай має жовто-жовтий колір протягом дня і стає синішим біля Сонця під час сходу та заходу сонця (NASA/JPL/Texas A&M/Cornell)

Якби ви стояли на Місяці, небо не мало б жодного кольору, крім чорного.

Атмосфера Місяця настільки тонка, що її практично немає. Коли повітря занадто рідке, щоб молекули газу стикалися одна з одною, ми називаємо це «екзосферою».

Через відсутність атмосфери сонячне світло не розсіюється, тому незалежно від того, вдень чи вночі на Місяці, небо здається чорним.

Астронавт Джон В. Янг на Місяці

Астронавт Джон В. Янг, командир місії висадки на Місяць Аполлон-16, стрибає з місячної поверхні, вітаючи прапор Сполучених Штатів на місці посадки Декарта під час першої позакорабельної діяльності Аполлона-16 (НАСА)

Чому океан блакитний?

Отже, небо Землі не блакитне, тому що воно відображає колір морів і океанів. Але що робить море синім – чи відбиває воно блакитне небо?

Не небо робить відкриту воду блакитною. Це знову ж таки через те, як різні довжини хвиль світла взаємодіють з різними речовинами.

Молекули води добре поглинають світло з більшою довжиною хвилі, тому, коли сонячне світло потрапляє на воду, червоні та помаранчеві поглинаються.

Синє світло з більш короткою довжиною хвилі поглинається дуже мало, і велика його частина відбивається назад до наших очей. У воді можна побачити відтінки зеленого, а іноді й інших кольорів, але це пов’язано з тим, що сонячне світло відбивається від інших частинок або відкладень у ній.

Ця стаття була написана астрономом з Королівської обсерваторії в Грінвічі

а. м. значення
Чоловік стоїть на краю пагорба, тримаючи факел. Розмитий автомобіль їде по кривій дорозі.Відвідайте астрономічний фотограф року та подивіться найкращі космічні фотографії світу. Дізнайтеся більше Знайдіть більше виставок та подій