Солнце излучает лучи белого цвета, который, в свою очередь, включает в себя все цвета видимого нам спектра: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Доказательством тому является радуга, возникающая в небе, когда солнечный свет, попадая в капельки воды, преломляется и распадается на разные цвета.
Голубое небо мы наблюдаем по похожей причине, только в этом случае свет на цветовые составляющие разделяют находящиеся в атмосфере молекулы газов. Как доказал в конце XIX века британский физик Джон Рэлей, белый солнечный луч, столкнувшись в небе с газовой частицей, рассеивается в разные стороны. Это же происходит с каждым из семи цветовых компонентов белого цвета.
При этом у каждого цвета есть своя длина волны: у фиолетового она самая короткая, у красного – самая длинная. Цвет с более длинными волнами (красный, оранжевый, желтый) рассеивается хуже, чем цвет с короткими волнами (фиолетовый, синий и голубой). Из-за этого после рассеивания в воздухе остается в восемь раз больше цветов синего спектра, чем красного.
Хотя самая короткая длина волны у фиолетового цвета, мы все равно видим небо голубым из-за смешения фиолетовых и зеленых волн. Кроме этого, наши глаза лучше воспринимают именно голубой оттенок, чем фиолетовый, при одинаковой яркости обоих, сообщает портал «Вопросы и ответы».
Таким образом, сине-голубой цвет фактически захватывает воздушное пространство и отступает только во время рассветов и закатов, когда небо порой окрашивается в оранжевый и ярко-красный цвета. Причиной смены цветовой гаммы в этом случае становится приближение солнца к горизонту, из-за чего солнечный луч направлен к поверхности Земли не вертикально, а под углом. Путь, который лучи проходят через атмосферу утром и вечером, намного длиннее дневного. Из-за этого сине-голубой спектр поглощается толстым слоем атмосферы и не доходит до Земли. На смену ему приходят длинные световые волны красно-желтого спектра, которые достигают нашей планеты, окрашивая небо в характерные для рассвета и заката красный и желтый цвета.