Многие задаются вопросом – почему небо голубого цвета? Ученые всего мира ломали себе голову, пытаясь дать правильный ответ. Солнце пускает ослепительно чистые лучи белого цвета. Значит и небо должно быть такого цвета, но оно почему-то голубое. Интересно, как ведет себя солнечный свет в земной атмосфере. Белый свет является смесью цветных лучей. С помощью призмы можно сделать радугу, так как она разделяет белый луч на полосы: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов. Если эти лучи снова соединить вместе, то они образуют белый свет. Таким образом, солнечный свет по пути к Земле расщепляется на цветные составляющие, но потом что-то происходит, и до поверхности Земли доходят лишь голубые лучи.
Этому есть несколько возможных объяснений. Землю окружает воздух, который состоит из азота, кислорода, аргона и других газов. Также в атмосфере присутствуют водяной пар, кристаллики льда, взвешены пыль и другие мелкие частицы. Некоторые ученые считали, что в верхних частях атмосферы, где находится слой озона, молекулы воды и озона поглощают лучи красного цвета, а пропускают голубые. Оказалось, что в атмосфере просто нет столько озона и воды, чтобы окрасить все небо в голубой цвет.
В 1869 году английский Джон Тиндалл допустил, что рассеивают свет пыль и другие частицы. А поскольку синий свет рассеивается меньше, то он достигал поверхности Земли. В своей лаборатории он провел опыт: в созданную модель смога он пустил яркий белый луч и смог окрасился в синий цвет. Поэтому Тиндалл считал, что если бы воздух был абсолютно чистым, то ничто бы не могло рассеивать свет, и у нас было бы яркое белое небо.
В 1899 году английский физик лорд Джон Рэлей установил, что именно воздух, а не дым или пыль, делает небо голубым. Одни солнечные лучи проходят между молекулами газа, и не сталкиваясь с ними, достигают поверхности Земли без изменений. Другие поглощаются газовыми молекулами. Поглощая фотоны, молекулы заряжаются энергией, и потом испускают ее также в виде фотонов. Вторичные фотоны бывают разной длины и цвета — от красного до фиолетового. Они разлетаются во все стороны. Таким образом, отовсюду на Землю из миллиардов молекул газов атмосферы буквально льется голубой свет. В этом свете также есть фотоны других цветов, благодаря этому он не имеет чисто синего тона.