Почему небо синее

Всё дело в том, что небо – земная атмосфера – не светится сама по себе. Она рассеивает и переизлучает свет, пришедший от звёзд. Так как мы живём в Солнечной системе, то и свет, рассеиваемый молекулами воздуха преимущественно солнечный. Но давайте обо всём по-порядку.

Итак, начнём с того, что свет – это электромагнитная волна, характеристиками которой являются длина волны, частота и скорость распространения. Как мы знаем из курса физики, фиолетовый и синий цвет находятся на одном конце непрерывного спектра, а красный – на другом. Частота синего цвета относится к частоте красного цвета как примерно как 1,68:1.
Солнечный свет содержит волны очень многих частот, что в смешении приводит к восприятию цвета, аналогичного белому. Хотя то, какие волны излучает Солнце, зависит от химических реакций, происходящих на его поверхности и в его ядре. Но вернёмся к интерференции: явлению сложения волн. Вспомните, как Ньютон с помощью призмы разложил белый свет на спектр. Обратный процесс тоже возможен, именно это и происходит при излучении Солнцем света.
Когда электромагнитные волны, испускаемые звездой нашей системы, доходят до земной атмосферы, они начинают взаимодействовать с молекулами воздуха. Надо заметить, что эти молекулы, в упрощённом понимании, - диполи, то есть системы из отрицательной электронной оболочки и положительных ионов. Такие вот системы при контакте с электромагнитной волной «раскачиваются» и излучают энергию, равную той, которую они поглотили. В нашем случае (когда длина волны много больше размеров диполя), мощность волны пропорциональна её частоте в чётвёртой степени. Очевидно, что чем мощнее излучение, тем более интенсивным нам кажется свет. И так как частота синего больше частоты красного в 1,68 раз, то можно утверждать, что синий цвет, без учёта особенностей восприятия цветов человеком, должен быть примерно в 8 раз ярче красного. Именно этот факт объясняет обычный цвет неба.
Но что же делать с «красными» закатам и рассветами? Неужели правило нарушается? Вовсе нет: как мы знаем, красный свет преломляется меньше всего, а, следовательно, его отклонение от первоначального курса минимально, в сравнении с другими цветами. При определённых положениях солнца, характеризующих угол падения солнечных лучей на атмосферу, синий цвет проходит мимо нашего участка поверхности. Он преломляется сильнее и падает в другую область, а до нас доходит только красный, оранжевый и иногда жёлтый цвет. Такими же специфичным положением солнца объясняется явление «зелёного луча», описанного Жюлем Верном и многими моряками. Тогда красный свет проходит «выше» нас, а синий «ниже», и мы видим на доли мгновения яркую зелёную полоску неба.
Итак, теперь Вы всегда можете рассказать своему ребёнку или другу секреты неба, остающиеся для многих тайной.