Почему облака белые?
Цвет и яркость облаков зависят от отражения, рассеяния и пропускания солнечного света. Когда солнечный свет достигает атмосферных частиц, синий свет рассеивается сильнее, чем другие цвета, и в результате небо днем кажется голубым. Однако, когда солнечный свет достигает облака, все цвета света рассеиваются одинаково. Равное рассеяние света вызвано крупными каплями воды, содержащимися в облаке. В результате, когда облака видны с Земли, они кажутся белыми на фоне голубого неба. Следовательно, облака белые, потому что солнечный свет белый.
Наука, лежащая в основе рассеяния солнечного света
Солнечный свет содержит полный спектр цветов, которые могут составить радугу. Однако каждый цвет имеет разную длину волны, которая измеряется в нанометрах. Синий цвет имеет длину волны 400 нанометров, что является самым коротким, в то время как красный цвет имеет самую длинную длину волны в 700 нанометров. Мелкие частицы могут рассеивать короткие волны более эффективно, чем длинные, в то время как более крупные частицы, такие как капли воды, рассеивают все длины волн света почти одинаково. Поскольку в атмосфере находятся миллионы капель воды, солнечный свет рассеивается на различные цвета, которые в сочетании образуют белый цвет, придающий облакам белый цвет.
Рассеяние солнечного света каплями воды, образующими облака, происходит в результате процесса, известного как рассеяние Ми, которое по сути является преломлением. Когда солнечный свет попадает на каплю воды, он перенаправляется или рассеивается за счет преломления в прямом направлении. Аналогичное перенаправление происходит и с миллионами капель воды в небе. Поскольку рассеяние Ми не зависит от длины волны, происходит случайное рассеяние солнечного света. В результате именно равное рассеяние всех цветов делает облака белыми по цвету.
Почему некоторые облака серые?
Белые облака образуются в результате равномерного рассеяния солнечного света во всех направлениях. Однако, когда рассеянный свет не достигает всех частей облака, особенно основания и боковых сторон, облако кажется серого цвета. Серый цвет часто виден в больших дождевых облаках, в которых капли воды больше, чем в обычных облаках. Верхушка дождевого облака все еще белая, так как она получает достаточное количество белого света от Солнца. Это становится очевидным при наблюдении за дождевыми облаками из окна самолета, так как они кажутся ярко-белого цвета. Таким образом, серые облака являются признаком недостаточного солнечного света, достигающего нижней и боковых сторон облака.
