Раз уж мы обсудили голубое небо, как тут не вспомнить про цвет заката? Ни разу не удивительно, что модель с цветными шариками тоже прекрасно работает и в этом случае для объяснения феномена “на пальцах”.
Итак, мы снова на Земле, а солнце – источник фотонов - опускается к горизонту. В это раз мы пытаемся увидеть шарики не где-там, пролетающие мимо, а как раз наоборот, летящие на нас почти по прямой. И в этот раз фотоны, несущиеся к нам, проходя сквозь толщу атмосферы и точно так же рассеиваются на флуктуациях плотности (т.е. в одном месте чуть больше атомов или молекул воздуха, а в другом – чуть меньше). И снова тяжелые шарики рассеиваются сильнее. Если в случае с небом это приводило к тому, что в основном именно они поворачивали к нам, то теперь они от нас разлетаются, а вот легкие шарики – красные - как летели, так к нам в глаз и попадают, гарантируя незабываемые впечатления от малинового заката.
Ну а как же радуга?
Наверняка все в курсе, что для этого нужны капельки воды (дождя). И тут тоже пригодятся наши шарики, хотя технически схема чуть сложнее. По-научному эффект, обуславливающий возникновение радуги, называется дисперсия, но что примечательно, обозначает это слово тоже самое рассеяние. А суть в том, что шарики разных цветов пролетают сквозь различную среду или вещество с разной скоростью. А вещество у нас в данном случае это вода. Больше всего в ней тормозят фиолетовые фотоны, а самые легкие – красные - не так сильно. В результате белый свет, т.е. фотоны всех цветов радуги, влетают в дождевую каплю единым фронтом (в одном направлении), а вылетают уже в разнобой, распределяясь по скоростям, т.е. по своим цветам. Что мы и наблюдаем в виде радуги. Много-много капелек повторяют картинку на все небо. Правда, при этом шарики сначала влетают в каплю, внутри уже разделяются по цвету, потом отражаются от поверхности капли и наконец вылетают обратно, т.е. тут дополнительно происходи так называемое внутреннее отражение. Звучит сложнее, но суть явления не меняет, разве что приводит к тому, что радуга всегда видна в стороне, противоположной солнцу. Т.е. солнце светит в сторону дождя – там мы радугу и видим.
Папа физик – проще о сложном.