Отвечаем почемучкам: почему небо голубое

Часто дети задают вопросы, которые ставят взрослых в тупик.

Почему у человека пять пальцев? Зачем слону хобот? Куда падают звезды? Если постоянно говорить «Так устроена природа», можно убить в ребенке дух исследователя. А если начать пересказывать курс физики или биологии — напугать скучными и непонятными объяснениями.

В новой рубрике «Отвечаем почемучкам» будем помогать родителям отвечать на детские вопросы, которые когда-то волновали каждого из нас. Для дошкольников — коротко и понятно. Для ребят постарше — глубже и с опорой на науку.

В первом выпуске разбираемся, почему небо голубое.

Солнце посылает на Землю лучи света разных цветов — мы видим эту смесь как белый свет.

Прежде чем попасть на Землю, свету нужно пройти через толстый слой воздуха, который состоит из мельчайших частиц — молекул. Красные, желтые и зеленые лучи легко обходят их и почти напрямую добираются до нас. А голубые, синие и фиолетовые, сталкиваясь с молекулами воздуха, многократно отражаются от них и только потом попадают к нам в глаза. Благодаря этому мы видим небо, окрашенное в голубой цвет.

Как устроен свет. Солнце излучает лучи всех цветов одновременно. Их смесь мы называем белым светом. Порядок цветов в нем называют спектром.

Человеческий глаз распознает только маленькую часть светового спектра — видимый диапазон. Все, что вне него, мы не видим, например ультрафиолетовый и инфракрасный свет. А вот многие животные видят — это позволяет им охотиться и защищаться.

Причем тут радуга. Она появляется, когда свет проходит сквозь капельки воды, например около фонтана или после дождя.

Попадая в капли воды, лучи света разных цветов движутся с разной скоростью — и из-за этого расходятся в стороны. Красные отделяются от желтых, зеленые — от синих. Из капли выходит уже не белый свет, а веер разных цветов — радуга.

Почему небо голубое, а Солнце желтое. Солнце посылает на землю свет всех цветов. В космосе, где нет воздуха, Солнце кажется белым, а небо — черным: именно так это видят космонавты.

С Земли все выглядит иначе. Лучи разных цветов по-разному проходят через препятствие — слой воздуха. Фиолетовые, синие и голубые сталкиваются с частицами воздуха и много раз отражаются от них в разные стороны — ученые говорят «рассеиваются». Голубые лучи как бы разбегаются по всему небу и только потом попадают к нам в глаза. Поэтому небо кажется нам голубым.

А например, высоко в горах тонкий слой воздуха не успевает рассеять много синих и голубых лучей и небо кажется человеческому глазу фиолетовым.

Красные, желтые и зеленые лучи гораздо меньше отражаются от частиц воздуха — они долетают к нам от Солнца напрямую. Поэтому Солнце и кажется желтым.

Откуда берутся оранжевые и красные закаты. Когда солнце приближается к горизонту, угол падения солнечных лучей уменьшается — они проходят сквозь более толстый слой воздуха.

Чем слой воздуха толще, тем больше голубых и синих тонов он забирает из белого солнечного света. Поэтому и само Солнце, и подсвеченный им слой воздуха, который находится ближе всего к нам, на закате красные или оранжевые.

Если ребенок заинтересовался небом, светом и цветом, вот что еще можно ему предложить:

• книгу «Детективы коротышки: почему небо голубое» — небольшое красочное издание для малышей. Семья крохотных детективов путешествует, чтобы найти ответы на самые злободневные вопросы, в том числе про небо;
• выпуск программы «Научпок» «Какого цвета солнце, небо и тучи». Авторы понятно рассказывают и наглядно показывают, как солнце раскрашивает небо в синий цвет, а баклажан — в фиолетовый;
• книгу А. Вороха «Почему небо голубое». Кандидат физико-математических наук отвечает на вопросы о свете, темноте, цвете и обо всем, что с этим связано. Например, почему солнце — желтое, а темнота — черная;
• сюжет из познавательной телепередачи «Галилео». Опираясь на исследования Тиндаля, Рэлея и Ньютона, создатели видеоэнциклопедии дают взрослые ответы на детские вопросы;
• книгу «Как дойти до радуги» из серии «Библиотека карманного ученого». Она расскажет детям, сколько на самом деле в радуге цветов и как с ее помощью можно совершить великие научные открытия;
• эксперимент в домашних условиях. Автор показывает, как с помощью силиконового клея, фонарика и парафина можно самостоятельно разобраться, почему небо синее, а облака — белые.