Сегодня - 1 апреля.
Потому темы можно рассматривать любые, и шуточные и нешуточные, и несерьезные и серьезные.
Одна из тем бесконечной повести "Аполлуниада" - цвет Луны.
Экскурсий на Луну пока нет.
Если бы были - можно было бы поснимать немного "себяшечек" на фоне лунного рельефа, посмотреть такие же "себяшечки" многочисленных туристов и составить свое мнение. Что, к примеру - Море спокойствия - имеет коричневый оттенок, а кольцевая гора (вал или кратер) Тихо - серый-серый...
Но экскурсий пока нет....
Было бы там натыкано некоторое количество веб-камер, то можно было бы полюбоваться на лунные пейзажи при разном освещении и так же решить, что же там со цветом Луны и лунного грунта.
Не веб-камер на Луне пока тоже нет.
А что есть?
Есть современные снимки, сделанные различными аппаратами, как с орбиты Луны так и на поверхности - но качество и цветопередача как то весьма плохо. С Марса передают значительно более красочно. Да и разрешение марсианских снимков намного выше - даже те, что с орбиты Марса.
Лунные же снимки - и вообще часто черно-белые. Типа оправдания - цвет передавать нужны более широкие каналы связи. С Марса не нужны, а с Луны нужны...
Но Луна - не Марс, она едва ли не каждую ночь (когда ясно) видна на земном небе. Кроме новолуния. И размер - половина градуса - очень немало...
Любой желающий может посмотреть, может сфотографировать и убедиться сам, своими глазами и своей проверенной техникой - какой у Луны цвет.
За маленьким нюансом.
Луну мы видим через земную атмосферу. А она вносит цветовые искажения.
Какие это искажения: в какую сторону "сдвигаются" цвета - в синюю или в красную?
"Классика" (классическая наука о рассеянии света в атмосфере) говорит - атмосфера слабый желто-коричневый фильтр. То есть - воздух рассеивает больше коротковолновую часть спектра, и меньше - длинноволновую. Потому мы видим небо синее.
А Солнце - желтее, чем оно есть на самом деле. Луна соответственно - коричневее, чем есть на самом деле.
Что же получается?
В ясную ночь при чистом воздухе и Луной совсем недалеко от зенита - мы видим ее серебряной. Если применить нейтрально-серый фильтр, который не вносит цветовых искажений - мы увидим Луну серой. Матрица цифрового фотоаппарата, настроенная на дневной баланс белого, покажет Луну... то же серой. И даже цветная пленка, если ее снимать в рекомендованном диапазоне длительности экспозиции (при экспонировании пленки малой силой света, когда длительность экспозиции достигает десятков минут правильная цветопередача "уползает") - тоже покажет Луну серой.
Но ведь Луна серая через "коричневый светофильтр" атмосферы?
А если снять коричневый светофильтр? Цвет вообще уползет куда то в синеву?
Если следовать формальной логике - да.
И что же - американцы со своими снимками "Аполлуниады", там где лунный грунт цементно-серый, нисколько не ошиблись?
Получается - да. Даже если все снято в павильоне - консультанты "не зря свой хлеб ели"...
Вернемся к Солнцу у горизонта.
Почему оно красное (или оранжевое) и небо вокруг него окрашено так же в красные и оранжевые тона?
"Классика" говорит - это опять рассеивание. Когда все голубые и синие составляющие спектра рассеяны (из за толщины атмосферы) то волей неволей приходится рассеиваться и оставшемся красным и оранжевым составляющим спектра.
На днях по ТВ, на канале "Наука" попался на глаза эксперимент, объясняющий и иллюстрирующие данное явление.
Солнце имитировал мощный фонарь с узким лучом. Атмосферу - прямоугольный сосуд с водой. Загрязнения в атмосфере - молоко.
Эксперимент проходил так:
Луч направили на стену. На пути луча поставили сосуд с водой. Пятно от луча на стене - белое.
В прозрачную воду стали постепенно добавлять по капельке молоко и перемешивать с водой.
По мере увеличения концентрации молока пятно на стене вначале стало желтеть. А потом - краснеть. Все по науке, по классике.
Значит и Луна у американцев (на их фото) правильного цвета.
Но небольшой червячок сомнения остался.
Какой червячок? - спросит читатель.
Поглощение.
Атмосфера полна разнообразных аэрозолей. Из размер - самый различный, включая размер с сотни нанометров - соизмеримо с длиной волны.
Свет имеет волновую природу. Волна может огибать препятствия, если размер препятствия соизмерим или меньше длины волны.
Красный свет имеет почти в два раза более длинную волну, нежели синий. Поэтому он поглощается на аэрозолях много меньше.
Кстати - вода (и капельки воды из которых состоят облака и дымка) - удивительное вещество. Оно с большим удовольствием поглощает красный свет, а пропускает зеленый и синий. Потому подводные снимки без искусственной подсветки уже на глубине свыше 10 м приобретают зеленовато-синие тона.
Все вместе - и рэлеевское рассеяние и поглощение на аэрозолях, и влияние водяных частиц в атмосфере - делает картину сложнее и не столь однозначную.
Вернемся к опыту на канале "Наука". Его проводил вот этот актер или ведущий
Тот опыт по рассеянию света желающие могут попробовать найти на ютубе.
Мне же стало любопытно его повторить.
Ведь если верна классика, и в данном опыте мы наблюдаем рассеяние света, а не поглощение коротковолновой части - то прямо должны проходить красные лучи, как менее всего рассеивающиеся, а в стороны должен идти голубой и синий свет - он же рассеивается, но никуда не пропадает.
И сосуд с разбавленным водой молоком должен светиться в стороны приятным голубоватым светом. Нужно только хорошо экранировать весь паразитный свет.
А если ничего не получится, и никакого голубоватого свечения не будет?