Мы привыкли наблюдать изменение цвета неба в течении дня. От розовато-золотистого на восходе, голубого или синего днем, красного на закате. Но кто задумывается, с чем связано такое изменение цвета?
Атмосфера - это оптическая среда, в которой постоянно присутствуют определенные материальные объекты или частицы (газы, аэрозоли, частицы другого происхождения). Излучение Солнца, проходя сквозь атмосферу, испытывает рассеивание об эти частицы. Часть спектра электромагнитного излучения теряется и в итоге мы видим определенные цвета.
Цвет неба связан как с флуктуациями количества молекул и твердых частиц в атмосфере, так и с положением Солнца над линией горизонта.
Вспомните известный стих-перечисление цветов радуги. Красный относится к самому длинноволновому излучению в оптическом спектре, а фиолетовый к самому коротковолновому.
Атмосфера лучше всего рассеивает коротковолновое излучение, хуже длинноволновое (фиолетовый участок спектра рассеивается приблизительно в 16 раз интенсивнее красного). Но почему же небо не фиолетовое, а синее? Потому что излучение солнечного спектра неравномерно и интенсивность синего спектре выше. Также важную роль играет чувствительно нашего глаза к цветам.
Если бы наш глаз был более чувствителен к фиолетовому цвету, а его интенсивность излучения была выше, то, возможно, мы видели бы фиолетовое небо.
Красноватый цвет неба на закате и восходе связан с изменением положения Солнца по отношению к горизонту. Излучение Солнца попадает в атмосферу по касательной, толщина атмосферы, которую необходимо пройти солнечному лучу, увеличивается, интенсивность рассеивания смещается в длинноволновую область спектра. Как итог мы видим розовато-красное небо.