Почему небо синее, а закат красный?

Днём над головой голубое небо. Вечером тот же воздух словно окрашивается в оранжевый и красный. Солнце за несколько часов не меняет свой цвет настолько сильно. Меняется путь, которым его свет добирается до нас.

Солнечный свет — смесь разных цветов. Это видно по радуге: капли воды разделяют его на цветные полосы. Каждый цвет соответствует своей длине световой волны. У синего волны короче, у красного — длиннее.

По дороге к земле свет встречает молекулы воздуха. Они рассеивают небольшую часть света — отправляют его в разные стороны. Но делают это неодинаково: короткие синие волны рассеиваются значительно сильнее длинных красных.

Поэтому, глядя на чистый участок неба, ты видишь солнечный свет, который воздух перенаправил к твоим глазам. В нём особенно заметна синяя составляющая.

Знакомый пример рассеяния — луч фонарика в пыльной комнате. Сбоку ты видишь его потому, что пылинки отправляют часть света в твою сторону. У чистого неба главные участники гораздо мельче — молекулы газов, а результат зависит от цвета света.

Но почему вечером всё иначе?

Когда Солнце высоко, его свет проходит до нас сравнительно короткий путь через атмосферу. Когда оно у горизонта, лучи идут через воздух наискосок — путь становится гораздо длиннее.

За эту дорогу значительная часть синего света успевает рассеяться в стороны. В свете, приходящем со стороны Солнца, остаётся относительно больше жёлтых, оранжевых и красных оттенков. Ими же подсвечиваются облака.

Синий свет не превращается в красный: разные составляющие исходной смеси просто по-разному расходятся по направлениям.

А почему небо не фиолетовое, ведь эти волны ещё короче? Фиолетовый тоже сильно рассеивается, но наши глаза менее чувствительны к нему, а в солнечном свете его меньше, чем синего. Итоговая смесь воспринимается как голубая.

Небо — не синяя оболочка и не отражение океана. Его цвет создаёт воздух: днём мы видим свет, рассеянный в стороны, а на закате — тот, что прошёл длинную дорогу через атмосферу.