Приємно дивитися в осліпливо блакитне небо або насолоджуватися багровим заходом. Багато людей з задоволенням милуються красою навколишнього світу, але далеко не всі розуміють природу того, що вони спостерігають. Зокрема, їм важко дати відповідь на питання, чому небо блакитне, а захід червоний.
Сонце випромінює чисте біле світло. Начебто і небо має бути білим, але воно бачиться яскраво-блакитним. Чому так відбувається?
Вчені кілька століть не могли пояснити блакитний колір неба. Зі шкільного курсу фізики всі знають, що біле світло за допомогою призми можна розкласти на складові його кольору. Для їх запам 'ятовування існує навіть проста фраза: "Кожен Мисливець бажає знати, Де сидить Фазан". Початкові літери слів цієї фрази дозволяють запам 'ятати порядок кольорів у спектрі: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.
Вчені припустили, що блакитний колір неба викликаний тим, що блакитна складова сонячного спектру найкраще досягає поверхні Землі, тоді як інші кольори поглинаються озоном або розсіяною в атмосфері пилом. Пояснення були досить цікаві, але вони не підтвердилися дослідами і розрахунками. Спроби пояснити блакитний колір неба не припинялися, і в 1899 році лорд Релей висунув теорію, яка нарешті дала відповідь на це питання. З 'ясувалося, що блакитний колір неба викликаний властивостями молекул повітря. Якась кількість променів, що йдуть від Сонця, без перешкод досягає поверхні Землі, але основна їх частина поглинається молекулами повітря. Поглинаючи фотони, молекули повітря заряджаються (збуджуються) і вже самі випускають фотони. Але ці фотони мають іншу довжину хвилі, при цьому серед них переважають фотони, що дають блакитний колір. Саме тому небо виглядає блакитним: чим більш сонячний день і чим менше хмарності, тим більш насиченим стає цей блакитний колір неба. Але якщо небо блакитне, то чому під час заходу сонця воно пофарбовується в багрові тони? Причина цього дуже проста. Червона складова частина сонячного спектру набагато гірше поглинається молекулами повітря, ніж інші кольори. Вдень сонячні промені входять в атмосферу Землі під кутом, безпосередньо залежним від широти, на якій знаходиться спостерігач. На екваторі цей кут буде близький до прямого, ближче до полюсів він буде зменшуватися. У міру руху Сонця, шар повітря, який треба пройти світловим променям, до того як досягти ока спостерігача, збільшується - адже Сонце вже не над головою, а хилиться до горизонту. Товстий шар повітря поглинає основну частину променів сонячного спектру, але червоні промені досягають спостерігача майже без втрат. Саме тому захід сонця виглядає червоним.
