почему небо и море голубое?

Небо выглядит голубым по той причине, что воздух рассеивает свет с короткой длиной волны сильнее длинноволнового излучения света. Интенсивность рассеяния Релея, обусловленного флуктуациями количества молекул газов воздуха в объемах, соизмеримых с длинами волн света, пропорционально 1/λ4, λ - длина волны, т. е. фиолетовый участок видимого спектра рассеивается приблизительно в 16 раз интенсивнее красного. Так как излучение синего цвета имеет более короткую длину волны, в конце видимого спектра, он больше рассеивается в атмосфере, чем красный. Благодаря этому участок неба вне направления на Солнце имеет голубой цвет (но не фиолетовый, так как солнечный спектр неравномерный и интенсивность фиолетового цвета в нём меньше, а также вследствие меньшей чувствительности глаза к фиолетовому цвету и большей к синему, который раздражает не только чувствительные к синему цвету колбочки в сетчатке, но и чувствительные к красным и зеленым лучам).

Во время заката и рассвета свет проходит по касательной к земной поверхности, так что путь, проходимый светом в атмосфере, становится намного больше, чем днём. Из-за этого большая часть синего и даже зелёного света рассеивается из прямого солнечного света, поэтому прямой свет солнца, а также освещаемые им облака и небо вблизи горизонта окрашиваются в красные тона.

Вероятно, при другом составе атмосферы, например, на других планетах цвет неба, в том числе и при закате светила, может быть другим. Например, цвет неба на Марсе красновато-розовый.

Рассеяние и поглощение — главные причины ослабления интенсивности света в атмосфере. Рассеяние меняется как функция от отношения диаметра рассеивающей частицы к длине волны света. Когда это отношение меньше 1/10, возникает рэлеевское рассеяние, при котором коэффициент рассеяния пропорционален 1/λ4. При бо́льших значениях отношения размера рассеивающих частиц к длине волны закон рассеивания изменяется согласно Уравнению Гюстава Ми; когда же это отношение больше 10, с достаточной для практики точностью применимы законы геометрической оптики.

♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣ ♣

Цвет морской воды во многом зависит от глубины проникновения в нее лучей различных цветов и размеров. Море способно поглощать и рассеивать любые лучи, но, к примеру, желтый либо оранжевый поглощаются быстрее и на малой глубине, а синий – медленнее и на больших глубинах, поэтому вода и кажется синей. В целом же цвет моря может варьироваться от прозрачного до зеленого.

При небольшой глубине или наличии в воде множества взвешенных частиц в ней рассеиваются оранжевые и красные лучи, в результате море выглядит зеленым. У самого побережья разница в поглощении не отражается на цвете, поэтому вода видится прозрачной или с легким голубоватым оттенком.

Значительное влияние на степень поглощения излучения оказывает количество фитопланктона, а точнее – объем хлорофилла, необходимый этим организмам для выработки углерода. Чем больше в воде хлорофилла, тем сильнее она поглощает синие лучи и отражает зеленые.

Замечено, что в местах, где присутствует много фитопланктона, вода более темная, с сине-зеленым оттенком. Кроме того, цвет моря может зависеть от состава и температуры воды. В более соленых и теплых морях она имеет голубой цвет, а в холодных и малосоленых – зеленый.