Расскажите о спектре
Солнечный свет белый, то есть включает в себя все цвета спектра. Казалось бы, небо тоже должно быть белым, а оно голубое.
Наверняка ваш ребенок знает фразу «Каждый охотник хочет знать, где сидит фазан», которая помогает запомнить цвета радуги. А радуга — лучший способ понять, как свет распадается на волны разной частоты. Самая длинная длина волны у красного, самая короткая у фиолетового и синего.
Воздух, который содержит молекулы газа, микрокристаллы льда и капли воды, сильнее рассеивает свет с более короткой длиной волны, поэтому синих и фиолетовых цветов на небе в восемь раз больше, чем красных. Этот эффект называется рэлеевским рассеянием.
Проведите аналогию с шариками, катящимися по гофрированному картону. Чем больше мяч, тем меньше вероятность, что он отклонится от курса или застрянет.
Объясните, почему небо не может быть другого цвета
Почему небо не фиолетовое?
Логично предположить, что небо должно быть фиолетовым, ведь у этого цвета самая короткая длина волны. Но тут вступают в игру особенности солнечного света и строение человеческого глаза. Спектр солнечного света неравномерный, оттенков фиолетового в нем меньше, чем других цветов. А часть спектра не видна человеческому глазу, что еще больше снижает процент оттенков фиолетового на небе.
Почему небо не зеленое?
Ребенок может спросить: «Поскольку рассеяние увеличивается с уменьшением длины волны, почему небо не зеленое?». В атмосфере рассеиваются не только синие лучи. Их волна самая короткая, поэтому они самые заметные и самые яркие. Но если бы человеческий глаз был устроен иначе, небо казалось бы нам зеленым. Ведь длина волны этого цвета немного больше, чем у синего.
Свет устроен иначе, чем краски. Если смешать зеленую, синюю и фиолетовую краски, получится темный цвет. Со светом все наоборот: чем больше цветов смешивается, тем светлее получается результат.
Расскажи мне о закате
Мы видим голубое небо, когда Солнце светит сверху. При приближении к горизонту и уменьшении угла падения солнечных лучей лучи идут по касательной, проходя гораздо больший путь. Из-за этого волны сине-голубого спектра поглощаются атмосферой и не достигают Земли. Красные и желтые цвета рассеиваются в атмосфере. Поэтому на закате небо краснеет.