Люди подскажите почему небо днем синее, а иногда по вечерам красное? Такто вроде бы всё ясно, но кто-нибудь ещё напишите, особенно если точно знаете. А то покою не даёт.

QUOTE (mihause @ Sep 23 2005, 20:35)

Люди подскажите почему небо днем синее, а иногда по вечерам красное? Такто вроде бы всё ясно, но кто-нибудь ещё напишите, особенно если точно знаете. А то покою не даёт.

Основной причиной является Рэлеевское рассеяние - рассеяние света на маленьких частицах. Интенсивность рассеянного света пропорциональна 4-той степени длинны волны. Голубой свет рассеивается гораздо лучше, чем красный. Поэтому, при прохождении солнечного света через атмосферу Земли по прямой небо имеет голубой цвет. На закате и на рассвете путь света гораздо длинне, так, как угол падения лучей уменьшается и окромя голубого, красная компонента также начинает рассеиваться Это и придаёт небу красные оттенки в соответствующее время суток.

 

Давненько с коллегами возник вопрос: можно ли по статичному фото отличить закат от рассвета?

 

Подробнее:

http://en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_scattering

А что получается не рассеянный свет нельзя увидеть чтоли?

QUOTE (mihause @ Sep 24 2005, 15:38)

А что получается не рассеянный свет нельзя увидеть чтоли?

можно, если смотреть прямо на Солнце

А почему тогда по мере наступления вечера мы не видим других цветов, которые между синим и красным, а сразу красный?

QUOTE (mihause @ Sep 24 2005, 22:15)

А почему тогда по мере наступления вечера мы не видим других цветов, которые между синим и красным, а сразу красный?

Видим. Если быть внимательным и немного удачливым, то, напр, можно наблюдать вполне заметный зеленый цвет. Другое дело, что он всегда менее интенсивен.

А у фиолетового же вроде длина волны ещё меньше чем у синего. Или его озоновый слой не пропускает?

QUOTE (tur @ Sep 24 2005, 22:46)

Ага, иногда можно видеть одну-две секунды зеленый цвет на закате.

Если двигаться в нужном направлении, то зеленый цвет можно наблюдать достаточно долго.

Интересным фактом является то, что свет, приходящий от неба к наблюдателю с направлений перпендикулярных направлению на Солнце почти полностью поляризован. С других направлений - частично поляризован. Менее всего - с направления вблизи Солнца и в противоположном от Солнца направлении. Это связано с дипольным характером переизлучения при Рэлеевском рассеянии.

QUOTE (Pta @ Sep 23 2005, 21:54)

Основной причиной является Рэлеевское рассеяние - рассеяние света на маленьких частицах. Интенсивность рассеянного света пропорциональна 4-той степени длинны волны. Голубой свет рассеивается гораздо лучше, чем красный. Поэтому, при прохождении солнечного света через атмосферу Земли по прямой небо имеет голубой цвет. На закате и на рассвете путь света гораздо длинне, так, как угол падения лучей уменьшается и окромя голубого, красная компонента также начинает рассеиваться Это и придаёт небу красные оттенки в соответствующее время суток. Давненько с коллегами возник вопрос: можно ли по статичному фото отличить закат от рассвета? Подробнее: http://en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_scattering

Скорее, не на частицах, а на флуктуациях плотности. То есть небо голубое даже в совершенно чистом (незапыленном) воздухе.

 

А вот по вечерам небо красное, мне кажется, от пыли. Поглощение тоже зависит от длины волны, для больших длин волн оно слабее. А вечером еще и длина пути больше. Поэтому Солнце явно краснеет, из всего спектра выживает в основном красная компонента. В результате рассеянный свет тоже сдвигается в красную область.

QUOTE (петрович @ Sep 26 2005, 10:52)

QUOTE (Pta @ Sep 23 2005, 21:54) Основной причиной является Рэлеевское рассеяние - рассеяние света на маленьких частицах. Интенсивность рассеянного света пропорциональна 4-той степени длинны волны. Голубой свет рассеивается гораздо лучше, чем красный. Поэтому, при прохождении солнечного света через атмосферу Земли по прямой небо имеет голубой цвет. На закате и на рассвете путь света гораздо длинне, так, как угол падения лучей уменьшается и окромя голубого, красная компонента также начинает рассеиваться Это и придаёт небу красные оттенки в соответствующее время суток. Давненько с коллегами возник вопрос: можно ли по статичному фото отличить закат от рассвета? Подробнее: http://en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_scattering Скорее, не на частицах, а на флуктуациях плотности. То есть небо голубое даже в совершенно чистом (незапыленном) воздухе.   А вот по вечерам небо красное, мне кажется, от пыли. Поглощение тоже зависит от длины волны, для больших длин волн оно слабее. А вечером еще и длина пути больше. Поэтому Солнце явно краснеет, из всего спектра выживает в основном красная компонента. В результате рассеянный свет тоже сдвигается в красную область. Дело в том, что на флуктуациях плотности рассеивается в основном коротковолновая компонента от широкого спектра излучения Солнца. Явление резко выражено - оно обратно пропорционально четвертой степени длины волны. Поэтому нерассеянные прошедшие лучи уже будут иметь красный оттенок. Кроме отмеченных выше причин важна индикатриса рассеяния (на частицах и на флуктуациях). Для длинных волн она всегда имеет самый интенсивный лепесток вперёд, менее интенсивный - назад, и очень маленькие боковые лепестки. Чем короче длина волны, тем равномерней индикатриса по всем направлениям.

фиг с ней, с индикатрисой.

что-то я на счёт зелёного заката не понял, и на счёт разного времени прихода света из-за дисперсии

QUOTE (tur @ Sep 27 2005, 00:08)

Иногда на закате можно наблюдать непродолжительную вспышку зеленого цвета. Как я понимаю, этот эффект связан с дисперсией воздуха - зависимости показателя преломления от длины волны. При входе в атмосферу лучи солнечного света расщепляются и освещают разные точки поверхности разным цветом. В освещенной области земли (там где день) все самоусредняется по разным лучам, но на ее границе (то есть в области где закат) имеется неоднородность спектра на поверхности. В силу того, что земля крутится, наблюдатель стоящий на земле проезжает по очереди через все эти области, и с его точки зрения лучи света разной длины волны приходят к нему с разным запаздыванием (хотя, запаздывает конечно он).

Я бы добавил, есть два эффекта. Один действительно заключается в коротком по времени и довольно заметном зеленом цвете, это обычно совсем недолго, секунды - поминуты. Как я понимаю, именно этот механизм в чистом виде попрождает знаменитый зеленый луч. Второй более простой - также в ясную погоду на чистом горизонте можно наблюдать довольно заметную, но менее яркую, зеленую часть на закате (по крайней мере, лично мне наблюдать это явление на восходе не привелось). Этот эффект может продолжаться даже пару десятков минут (или больше?...), хотя тоже нечастое явление.

QUOTE (tur @ Sep 27 2005, 01:29)

Со вторым явлением я сам не встречался. Такое различие во временных масштабах по всей видимости означает, что механизмы у явлений разные.

Видимо. Мне приходилось наблюдать нечасто, так что какими-то особыми закономерностями я не располагаю. Что до зеленого луча, то у него, вроде, есть вполне внятное объяснение.

QUOTE (tur @ Sep 27 2005, 02:25)

Дисперсия и является правильным объяснением зеленого луча. Вот некие оценки для этого эффекта: показатель преломления воздуха составляет около n-1 ~ 10^{-4}. При этом для разных частей видимового спектра это различие составляет около n_1-n_2 ~ 10^{-6}. Угол (к плоскости земли/атмосферы) под которым свет входит в атмосферу при закате можно оценить как alpha ~ sqrt{h/R}, где h - высота атмосферы, R - радиус земли. По закону Снеллиуса преломление света будет составлять phi ~ (n-1)/alpha ~ 10^{-2}, различие углов для разных частей спектра - phi_1-phi_2 ~ (n_1-n_2)/alpha. Длина пути луча составляет около h/alpha, в проекции на земную поверхность получаем физический размер области L ~ (n_1-n_2)h/alpha^3, что при h~20 км дает L чуть меньше километра. С учетом скорости вращения земли, это соответствует одной масштабу одной секунды. Это согласуется с моим личным опытом. Каков механизм явления, описанного Вами сходу понять сложно, но он скорее всего другой, на каких-нибудь температурных флуктуациях заработать два порядка сложно.

Ага, огромный сенкс, вспоминать стал. https://academ.club/html/emoticons/smile.gif

Вряд ли температурные флуктуации. Скорее, состояние атмосферы здесь важно как фактор чистоты эксперимента, отсутствия рассеяния на пыли и прочая. А если судить по наблюдаемому угловому размеру и стурктуре изменения цвета, трудно отделаться от гипотезы хроматич аберрации вроде как у радуги. Но таки данных не хватает.

не понимаю. всё прекрасно, но почему зелёный-то?