"Отчего небо голубое? " с точки зрения физики.

6 года назад от татьяна стрельченко

1 ответ

0 голосов
Потому что воздух состоит из отдельных молекул. А молекулы любого газа хаотически движутся.
И тогда что получается: тогда получается, что в каждом фиксированном объёмчике воздуха в каждый момент времени содержится разное число молекул. Причём тем меньше этот объёмчик - тем это заметне. В пределе, если представить себе объём, в среднем приходящийся на 1 молекулу, эта разница получается вобще 100%: молекула в нём или есть, или её нет. А то и вобще две сразу.
Теперь делаем второй ход: а что получается, когда в каждом кубическом микроне вещества содержится разное число его молекул? А это получается вещество с неоднородной плотностью. Боле того, эта плотность ещё и динамически неоднородна.
Ну и третий ход нашей трёходовки: а как ведёт себя прозрачная среда с неоднородной плотностью? А она рассеивает свет. Ведь показатель преломления воздуха зависит от его плотности. Раз плотность неоднородная - значит, неоднороден и показатель преломления. То есть среда с неоднородной плотностью автоматом обладает и неоднородным показателем преломления, и, значит, становится оптически неоднородной. То есть мутной (идеально однородная среда, например, высококачественное стекло, как для оптоволоконных линий связи, свет не рассеивает. Именно в силу высокой однородности) .
Вот на этих динамических неоднородностях среды, создаваемых - "с точки зрения физики" - хаотическим движением молекул газа, и рассеивается свет. Закон такого рассеяния вывел английский физик Рэлей: степень рассеяния обратно пропорциональна четвёртой степени длины волны света. То есть излучение с длиной волны 420 нм (синий) будет рассеиваться на порядок сильне, чем c длиной волны 750 нм (красный) .
Тем самым небо у нас - это вид на солнечный свет сбоку. Глядя в сторону от солнца, мы видим только рассеяный атмосферой свет, а не прямой. Ну и коль скоро синий и зелёные лучи рассеиваются куда сильне, чем красные и жёлтые, то преимущественно их - синие и зелёные - мы и видим.
Всё просто.
6 года назад от Anton Isaak

Связанные вопросы