På trods af videnskabelige fremskridt og fri adgang til mange informationskilder er det sjældent, at en person korrekt kan svare på spørgsmålet om, hvorfor himlen er blå.
Hvorfor er himlen blå eller blå om dagen?
Hvidt lys - som er det, Solen udsender - består af syv dele af farvespektret: rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet. Det lille rim, der er kendt fra skolen - "Enhver jæger vil vide, hvor fasanen sidder" - bestemmer præcist farverne i dette spektrum ved de begyndende bogstaver i hvert ord. Hver farve har sin egen bølgelængde af lys: rød er den længste og violet er den korteste.
Himlen (atmosfæren), som vi kender, består af faste mikropartikler, små dråber vand og gasmolekyler. I lang tid har der været flere fejlagtige antagelser, der forsøger at forklare, hvorfor himlen er blå:
- atmosfæren, der består af små partikler af vand og molekyler af forskellige gasser, tillader strålerne fra det blå spektrum at passere godt igennem og tillader ikke strålerne fra det røde spektrum at røre Jorden;
- Små faste partikler - såsom støv - suspenderet i luften spreder mindst blå og violette bølgelængder, og på grund af dette formår de at nå jordens overflade i modsætning til andre farver i spektret.
Disse hypoteser blev understøttet af mange berømte videnskabsmænd, men forskning udført af den engelske fysiker John Rayleigh viste, at faste partikler ikke er hovedårsagen til lysspredning. Det er molekylerne af gasser i atmosfæren, der adskiller lys i farvekomponenter. En hvid stråle af sollys, der kolliderer med en gaspartikel på himlen, spreder sig (spreder) i forskellige retninger.
Når det kolliderer med et gasmolekyle, spredes hver af de syv farvekomponenter i hvidt lys. Samtidig er lys med længere bølger (spektrets røde komponent, som også omfatter orange og gul) spredt mindre godt end lys med korte bølger (spektrets blå komponent). På grund af dette forbliver der efter spredning otte gange flere blå spektrumfarver i luften end røde.
Selvom violet har den korteste bølgelængde, ser himlen stadig blå ud på grund af blandingen af violette og grønne bølger. Derudover opfatter vores øjne blå farve bedre end violet, givet den samme lysstyrke af begge. Det er disse fakta, der bestemmer himlens farveskema: atmosfæren er bogstaveligt talt fyldt med stråler af blå-blå farve.
Hvorfor er solnedgangen så rød?
Himlen er dog ikke altid blå. Spørgsmålet opstår naturligvis: Hvis vi ser blå himmel hele dagen, hvorfor er solnedgangen så rød? Vi fandt ud af ovenfor, at rød farve er mindst spredt af gasmolekyler. Under solnedgang nærmer Solen sig horisonten, og solens stråle rettes mod jordens overflade ikke lodret, som om dagen, men i en vinkel.
Derfor er den vej, den tager gennem atmosfæren, meget længere, end den tager i løbet af dagen, når solen står højt. På grund af dette absorberes det blå-blå spektrum i et tykt lag af atmosfæren og når ikke Jorden. Og længere lysbølger i det rød-gule spektrum når jordens overflade og farver himlen og skyerne i de røde og gule farver, der er karakteristiske for solnedgang.
Hvorfor er skyerne hvide?
Lad os komme ind på emnet skyer. Hvorfor er der hvide skyer på den blå himmel? Lad os først huske, hvordan de er dannet. Fugtig luft indeholdende usynlig damp, opvarmet ved jordens overflade, stiger og udvider sig på grund af, at lufttrykket er mindre i toppen. Når luften udvider sig, afkøles den. Når vanddamp når en vis temperatur, kondenserer den omkring atmosfærisk støv og andre suspenderede stoffer, hvilket resulterer i små dråber vand, der samler sig og danner en sky.
På trods af deres relativt lille størrelse er vandpartikler meget større end gasmolekyler. Og hvis solens stråler, når de møder luftmolekyler, spredes, så reflekteres lyset fra dem, når de møder vanddråber. I dette tilfælde ændrer den oprindeligt hvide sollysstråle ikke sin farve og "farver" samtidig skyernes molekyler hvide.
Verden omkring os er fuld af fantastiske vidundere, men vi er ofte ikke opmærksomme på dem. Når vi beundrer forårshimlens klare blå eller solnedgangens klare farver, tænker vi ikke engang på, hvorfor himlen skifter farve, når tidspunktet på dagen ændrer sig.
Vi er vant til lyseblåt på en fin solskinsdag og til, at himlen om efteråret bliver diset grå og mister sine klare farver. Men hvis du spørger en moderne person, hvorfor dette sker, er det store flertal af os, der engang bevæbnet med skolekendskab til fysik, næppe i stand til at svare på dette simple spørgsmål. I mellemtiden er der ikke noget kompliceret i forklaringen.
Hvad er farve?
Fra skolens fysikkursus bør vi vide, at forskelle i genstandes farveopfattelse afhænger af lysets bølgelængde. Vores øje er kun i stand til at skelne et ret snævert område af bølgestråling, hvor de korteste bølger er blå og de længste er røde. Mellem disse to primærfarver ligger hele vores palet af farveopfattelse, udtrykt ved bølgestråling i forskellige områder.
En hvid solstråle består faktisk af bølger i alle farveområder, som er let at se ved at føre den gennem et glasprisme – du husker sikkert denne skoleoplevelse. For at huske rækkefølgen af ændringer i bølgelængder, dvs. sekvens af farver i dagslysspektret, blev der opfundet en sjov sætning om en jæger, som hver af os lærte i skolen: Every Hunter Wants to Know, osv. 
Da røde lysbølger er de længste, er de mindre modtagelige for spredning, når de passerer igennem. Derfor, når det er nødvendigt at visuelt fremhæve et objekt, bruger de overvejende rød farve, som er tydeligt synlig langvejs fra i ethvert vejr.
Derfor er et forbudt trafiklys eller ethvert andet advarselslys rødt, ikke grønt eller blåt.
Hvorfor bliver himlen rød ved solnedgang?
I aftentimerne før solnedgang falder solens stråler på jordens overflade i en vinkel, og ikke direkte. De skal overvinde et meget tykkere lag af atmosfæren end om dagen, når jordens overflade er oplyst af solens direkte stråler.
På dette tidspunkt fungerer atmosfæren som et farvefilter, som spreder stråler fra næsten hele det synlige område, bortset fra røde - de længste og derfor mest modstandsdygtige over for interferens. Alle andre lysbølger er enten spredt eller absorberet af partikler af vanddamp og støv i atmosfæren.
Jo lavere Solen falder i forhold til horisonten, jo tykkere atmosfærelag skal lysstrålerne overvinde. Derfor skifter deres farve i stigende grad mod den røde del af spektret. En folkeovertro er forbundet med dette fænomen, der siger, at en rød solnedgang forudsiger en stærk vind næste dag. 
Vinden stammer fra høje lag af atmosfæren og i stor afstand fra observatøren. Skrå solstråler fremhæver den nye zone af atmosfærisk stråling, hvor der er meget mere støv og damp end i en rolig atmosfære. Derfor ser vi før en blæsende dag en særlig rød, lys solnedgang.
Hvorfor er himlen blå om dagen?
Forskelle i lysbølgelængder forklarer også dagshimlens klare blå. Når solens stråler falder direkte på jordens overflade, har det atmosfærelag, de overvinder, den mindste tykkelse.
Spredning af lysbølger opstår, når de kolliderer med molekylerne af gasser, der udgør luften, og i denne situation viser det kortbølgede lysområde sig at være det mest stabile, dvs. blå og violette lysbølger. På en fin, vindstille dag får himlen en fantastisk dybde og blåhed. Men hvorfor ser vi så blåt og ikke violet på himlen?
Faktum er, at cellerne i det menneskelige øje, der er ansvarlige for farveopfattelse, opfatter blåt meget bedre end violet. Alligevel er violet for tæt på grænsen til perceptionsområdet.
Det er derfor, vi ser himlen lyseblå, hvis der ikke er andre spredningskomponenter i atmosfæren end luftmolekyler. Når en tilstrækkelig stor mængde støv vises i atmosfæren - for eksempel i en varm sommer i byen - ser det ud til, at himlen falmer og mister sin lyse blå.
Grå himmel af dårligt vejr
Nu står det klart, hvorfor efterårets dårlige vejr og vintersjap gør himlen håbløst grå. En stor mængde vanddamp i atmosfæren fører til spredning af alle komponenter i en hvid lysstråle uden undtagelse. Lysstråler knuses til små dråber og vandmolekyler, mister deres retning og blandes gennem hele spektret. 
Derfor når lysstråler overfladen, som om de passerede gennem en gigantisk spredende lampeskærm. Vi opfatter dette fænomen som himlens gråhvide farve. Så snart fugten er fjernet fra atmosfæren, bliver himlen igen lyseblå.
Et af kendetegnene for en person er nysgerrighed. Sandsynligvis kiggede alle som barn på himlen og undrede sig: "hvorfor er himlen blå?" Som det viser sig, kræver svar på sådanne tilsyneladende simple spørgsmål en vis videnbase inden for fysik, og derfor vil ikke alle forældre være i stand til korrekt at forklare deres barn årsagen til dette fænomen.
Lad os overveje dette spørgsmål fra et videnskabeligt synspunkt.
Bølgelængdeområdet for elektromagnetisk stråling dækker næsten hele spektret af elektromagnetisk stråling, som også omfatter stråling, der er synlig for mennesker. Billedet nedenfor viser afhængigheden af intensiteten af solstråling af bølgelængden af denne stråling.
Ved at analysere dette billede kan vi bemærke, at synlig stråling også er repræsenteret af ujævn intensitet for stråling af forskellige bølgelængder. Den violette farve giver således et relativt lille bidrag til synlig stråling, og det største bidrag ydes af blå og grønne farver.
Hvorfor er himlen blå?
Først og fremmest er dette spørgsmål foranlediget af det faktum, at luft er en farveløs gas og ikke bør udsende blåt lys. Det er klart, at årsagen til sådan stråling er vores stjerne.
Som du ved, er hvidt lys faktisk en kombination af stråling fra alle farverne i det synlige spektrum. Ved hjælp af et prisme kan lys tydeligt adskilles i en hel række af farver. En lignende effekt opstår på himlen efter regn og danner en regnbue. Når sollys kommer ind i jordens atmosfære, begynder det at sprede sig, dvs. strålingen ændrer retning. Imidlertid er det særlige ved luftens sammensætning sådan, at når lys kommer ind i den, spredes stråling med en kort bølgelængde stærkere end langbølget stråling. Under hensyntagen til det tidligere afbildede spektrum kan du således se, at rødt og orange lys praktisk talt ikke vil ændre deres bane, når de passerer gennem luften, mens violet og blå stråling vil mærkbart ændre deres retning. Af denne grund opstår der et vist "vandrende" kortbølget lys i luften, som konstant er spredt i dette miljø. Som et resultat af det beskrevne fænomen ser det ud til, at kortbølget stråling i det synlige spektrum (violet, cyan, indigo) ser ud til at blive udsendt fra hvert punkt på himlen.
Den velkendte kendsgerning ved strålingsopfattelse er, at det menneskelige øje kun kan fange, se stråling, hvis det kommer direkte ind i øjet. Når du så ser på himlen, vil du højst sandsynligt se nuancer af den synlige stråling, hvis bølgelængde er den korteste, da det er denne, der spredes bedst i luften.
Hvorfor ser du ikke en tydelig rød farve, når du ser på Solen? For det første er det usandsynligt, at en person vil være i stand til omhyggeligt at undersøge solen, da intens stråling kan beskadige det visuelle organ. For det andet, på trods af eksistensen af et sådant fænomen som spredning af lys i luften, når det meste af lyset, der udsendes af Solen, Jordens overflade uden at blive spredt. Derfor kombineres alle farverne i det synlige spektrum af stråling og danner lys med en mere udtalt hvid farve.
Lad os vende tilbage til lys spredt af luft, hvis farve, som vi allerede har bestemt, skal have den korteste bølgelængde. Af synlig stråling har violet den korteste bølgelængde, efterfulgt af blå, og blå har en lidt længere bølgelængde. Under hensyntagen til den ujævne intensitet af solens stråling bliver det klart, at bidraget fra den violette farve er ubetydeligt. Derfor kommer det største bidrag til strålingen spredt af luft fra blå, efterfulgt af blå.
Hvorfor er solnedgangen rød?
I det tilfælde, hvor Solen gemmer sig bag horisonten, kan vi observere den samme langbølgede stråling af rød-orange farve. I dette tilfælde skal lys fra Solen rejse en mærkbart større afstand i Jordens atmosfære, før det når observatørens øje. På det punkt, hvor solens stråling begynder at interagere med atmosfæren, er farverne blå og blå mest udtalte. Men med afstand mister kortbølget stråling sin intensitet, da den bliver betydeligt spredt undervejs. Mens langbølget stråling gør et fremragende stykke arbejde med at dække så lange afstande. Det er derfor, Solen er rød ved solnedgang.
Som nævnt tidligere, selvom langbølget stråling er svagt spredt i luften, sker spredning stadig. Derfor udsender Solen lys i horisonten, hvorfra kun stråling af rød-orange nuancer når observatøren, som har lidt tid til at sprede sig i atmosfæren og danner det tidligere nævnte "vandrende" lys. Sidstnævnte farver himlen i brogede nuancer af rød og orange.
Hvorfor er skyerne hvide?
Når vi taler om skyer, ved vi, at de består af mikroskopiske dråber af væske, der spreder synligt lys næsten ensartet, uanset strålingens bølgelængde. Derefter spredes det spredte lys, rettet i alle retninger fra dråben, igen på andre dråber. I dette tilfælde er kombinationen af stråling af alle bølgelængder bevaret, og skyerne "gløder" (reflekterer) i hvidt.
Hvis vejret er overskyet, når kun lidt solstråling jordens overflade. I tilfælde af store skyer, eller et stort antal af dem, absorberes noget af sollyset, hvilket får himlen til at dæmpe og antage en grå farve.
I dagtimerne har den skyfri himmel sin sædvanlige blå farve. Om natten bliver det sort. Men under solnedgang bliver den altid lyserød. Hvorfor sker dette, af hvilken grund spreder den karminrøde farve sig hen over himlen? Måske har mange mennesker gentagne gange stillet dette spørgsmål, og derfor giver det mening at give et omfattende svar på det.
Solnedgangen er tonet af den nedgående sols stråler, det er forståeligt for mange. Men hvorfor er den rød og ikke orange eller en anden farve?
Funktioner af farvespektret
Før det når jordens overflade, hvor folk kan betragte det, skal sollys passere gennem hele planetens lufthylster. Lys har et bredt spektrum, hvor regnbuens primære farver og nuancer stadig skiller sig ud. Af dette spektrum har rød den længste bølgelængde af lys, mens violet har den korteste. Ved solnedgang bliver solskiven hurtigt rød og skynder sig tættere på horisonten.
I dette tilfælde skal lyset overvinde en stigende tykkelse af luft, og nogle af bølgerne går tabt. Først forsvinder lilla, derefter blå, cyan. De længste bølger af rød farve fortsætter med at trænge ind i Jordens overflade indtil sidste øjeblik, og derfor har solskiven og glorien omkring den rødlige nuancer indtil de sidste øjeblikke.
Relaterede materialer:
Hvordan dannes skyer?
Hvorfor er himlen blå om dagen?
Lange lysbølger kan trænge dybt ind i atmosfæren af den grund, at de næsten ikke absorberes og ikke bliver spredt af aerosoler og suspensioner, der konstant cirkulerer i planetens atmosfære. Når stjernen er tættere på zenit, opstår en anden situation, som sikrer himlens blåhed. Blå har kortere bølgelængder end rød og absorberes mere. Men dens spredningsevne er 4 gange højere sammenlignet med rød.
Når solen er i eller nær dens zenit, er himlen altid blå. Dette skyldes det faktum, at luftlaget mellem planeten og stjernen i dette øjeblik er lille, og blå, blå bølger passerer frit. De har en stor evne til at diffundere og overdøver derfor med held andre farver og nuancer. Derfor dominerer denne farve himlen gennem næsten hele dagslyset.
I mange årtusinder har dagslyset trofast fungeret som en kilde til varme og lys for mennesker. Uden dens blide stråler kan alt liv på jorden ikke eksistere. Og alligevel bliver denne omsorgsfulde far nogle gange til en ond stedfar, der får vandområder til at tørre ud og afgrøder til at brænde ud, hvilket dømmer mennesker og dyr til at sulte.
Derfor tjente solen i mange kulturer som et objekt for hengiven tilbedelse og samtidig en forsigtig holdning. Enhver ændring, der sker i udseendet af denne belysning, er altid blevet opfattet af folk som et tegn på forestående ændringer: gode eller dårlige. En skræmmende solformørkelse var forbundet med verdens undergang, og solen, der dukkede op under regn, forudsagde nogens drukning.
Det usædvanligt røde lys har også flere betydninger. Den mørkeste forudsigelse er, at hvis solens skive forbliver denne farve i lang tid under en tørke, så kommer der store blodsudgydelser. Alle andre tegn forbundet med dagslysets klare røde nuance er dog langt fra så skræmmende og advarer hovedsageligt om en ændring i vejret.
Crimson ved solnedgang
Ved daggry er det værd at være opmærksom ikke kun på farven på solskiven, men også på de medfølgende omstændigheder.
- Hvis den røde sol går ud over den skyfri horisont, så tegner den næste dag til at blive fin. Men lyset, der falder ned i skyerne, profeterer dårligt vejr: om vinteren - en snestorm og om sommeren - regn.
- Begyndelsen af dårligt vejr varsles også af farven på solnedgangshimlen. Hvis solen giver den sin karminrøde nuance, allerede før den gemmer sig bag horisonten, kan der forventes ubehagelige vejrændringer inden for et par timer. Blev himlen rød efter at skiven forsvandt fra himlen? Regnen vender først tilbage om et par dage.
- Observeres en karminrød solnedgang, når vinden "kryber" tæt på jorden? Du bør forberede dig på en lang periode med blæsende vejr og endda en rigtig storm.
- Hvis solnedgangens røde stråler bryder gennem skyerne i dårligt vejr, så skal du ikke håbe på øjeblikkelig forbedring. Skiltet "virker" dog kun, når dette fænomen observeres i nord og syd. Den samme skarlagenrøde belysning af skyerne i øst og vest lover en ende på det dårlige vejr.
- Om sommeren lagde vi mærke til, at solen kun kaster røde refleksioner på den nordlige side af himlen. Skilte advarer om, at frost er meget sandsynlig om morgenen.
Skarlagenrød daggry
- Oftest indikerer den røde farve af det stigende dagslys den aktive bevægelse af luftmasser. Derfor er det højst sandsynligt, at dette fænomen forudsiger kraftig vind.
- Et andet tegn advarer om, at hvis daggryet er rødt om sommeren, skal der forventes regn, og om vinteren lover det samme fænomen alvorlig frost.
- Hvis solen ved solopgang gør hele himlen rød, kommer der om et par dage dårligt vejr. Vi har bemærket, at andre er blevet tilføjet til den røde nuance - gør dig snart klar til dårligt vejr.
- I overskyet vejr forudsiger de røde stråler fra det stigende dagslys, der bryder gennem skyerne, at det dårlige vejr ikke vil ende snart, men i løbet af dagen vil det helt sikkert regne (om sommeren) eller sne (om vinteren).