Эффект красного заката связан с рассеянием света в атмосфере Земли и зависит от длины волны света. Давайте разберем этот процесс подробнее.

1. Рассеяние света в атмосфере

Когда солнечные лучи проходят через атмосферу, они взаимодействуют с молекулами воздуха и частицами, находящимися в ней (пыль, капли воды и т.д.). Это взаимодействие приводит к рассеянию света. Существует несколько механизмов рассеяния, но в контексте заката важным является рассеяние Рэлея.

2. Рассеяние Рэлея

Рассеяние Рэлея объясняет, почему коротковолновый свет (синий и фиолетовый) рассеивается значительно сильнее, чем длинноволновый (красный и оранжевый). Это происходит потому, что интенсивность рассеяния обратно пропорциональна четвертой степени длины волны света:

[ I \propto \frac{1}{\lambda^4} ]

где ( I ) — интенсивность рассеяния, а ( \lambda ) — длина волны света. Таким образом, синий свет (длина волны ~ 450 нм) рассеивается гораздо сильнее, чем красный свет (длина волны ~ 700 нм).

3. Угол зенита и длина пути света

Когда солнце низко над горизонтом, свет проходит через более толстый слой атмосферы, чем когда оно находится высоко в небе. Это увеличивает расстояние, которое проходит свет, и, соответственно, взаимодействие с молекулами и частицами в атмосфере. В результате большую часть синего света рассеивается в стороны, и до наблюдателя доходит преимущественно красный и желтый света.

4. Заключение

Когда солнце садится, мы видим красный закат из-за того, что более короткие волны света (синий и фиолетовый) рассеиваются в атмосфере, оставляя длинные волны (красный и оранжевый), которые достигают наших глаз. Таким образом, эффект красного заката является красивым примером того, как физические процессы в атмосфере могут влиять на восприятие света и цветов.