ИНТЕРАКТИВНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ / 01

Почему небо меняет цвет

Одно Солнце. Три мира. Совсем разное небо.
Меняйте условия и откройте физику привычных цветов.

МОДЕЛЬ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ
ЗЕМЛЯ / ДЕНЬУчебная схема
Солнечный свет в атмосфере ЗемлиСолнце высоко. Синий свет рассеивается в атмосфере, прямой луч достигает наблюдателя. АТМОСФЕРА НАБЛЮДАТЕЛЬ СОЛНЦЕ Масштабы и направления лучей условны
Прямой солнечный светРассеянный коротковолновый свет
Путь света через атмосферу 1,15×относительно пути в зените
Прямой солнечный светБело-жёлтыйцвет после прохождения атмосферы
01
ЧТО СЕЙЧАС ПРОИСХОДИТ

Почему сейчас небо голубое

Молекулы воздуха сильнее рассеивают коротковолновый свет. Он приходит к наблюдателю со всего небосвода.

Из чего складывается свет

Короткие волны рассеиваются сильнее

I ∝ 1 / λ⁴
700 нм · длинные волны400 нм · короткие волны

Высота полос — условная доля, сохранившаяся в прямом луче. Схема качественная и не является спектрометром.

Визуализация демонстрирует основные физические процессы в упрощённом виде. Реальный цвет неба зависит от состава атмосферы, аэрозолей, облаков, высоты наблюдателя, спектра освещения и особенностей человеческого зрения. Линии обозначают направления распространения света, а не деление отдельных фотонов. Влияние аэрозолей зависит от их размеров, состава и концентрации.

ОТ МОДЕЛИ К НАБЛЮДЕНИЮ

Маленькое небо
в стакане воды

Увидеть рассеяние можно и дома — с водой, каплей молока и белым фонариком.

Проверьте эффект сами +Вода + немного молока
  1. Наполните прозрачную ёмкость водой и добавьте несколько капель молока.
  2. В затемнённой комнате направьте белый фонарик через смесь на белый фон.
  3. Сравните свет сбоку и на экране. Добавляйте молоко понемногу: слишком густая смесь станет непрозрачной.

Сбоку рассеянный свет может выглядеть голубоватым, а прошедший через смесь — более тёплым.

Это лишь наглядная аналогия. Частицы молока значительно крупнее молекул воздуха, поэтому эксперимент не является точной моделью атмосферы Земли.