Каждый художник, рисуя небо, видит его по-разному и предоставляет ему разных оттенки. Оно и не бывает одинаковым: все цвета можно найти на нем.
Каждый час, даже каждую минуту небо меняет свою окраску. Какая же она, небесная лазурь, на самом деле?
В 1665 гг. Ньютон начал исследовать солнечные лучи. Через круглое отверстие на стеклянную призму, установленную в темной комнате, падал сноп солнечных лучей. В призме они преломлялись, и на экран попадало вытянутое изображение с радужными кольцами, у которых чередовались все цвета радуги. Появляется она в результате разложения белого света на цветовую гамму. Это было известно еще до Ньютона. Однако именно он установил, что белый свет - это механическая смесь различных лучей, каждый из которых по-разному преломляется в призме.
На длинном пути, который должна пройти солнечный луч, чтобы достичь поверхности Земли, он наталкивается на множество различных взвешенных в воздухе частиц и газовых примесей. Именно от рассеивания солнечных лучей на молекулах воздуха и взвешенных в нем частицах зависит цвет неба, его голубизна.
Еще Леонардо да Винчи пытался объяснить это явление. Он писал: "Светлое на темном кажется синим, и голубизна тем лучше, чем больше разница между светлым и темным; лазурь воздуха является следствием большой толщины слоя воздуха, находящегося между Землей и окружающей тьмой; воздух бесцветен, потому лазурь его тем лучше, чем сильнее ней темнота" Наука подтвердила эту догадку гения.
Обычная лазурь безоблачного неба на самом деле объясняется тем, что молекулы воздуха рассеивают солнечные лучи и их энергию тем сильнее, чем короче длина их волны. В рассеянном свете небосвода синие и голубые лучи преобладают над лучами с большой длиной волны - красными.
С высотой интенсивность голубого цвета неба увеличивается: в горах небо кажется темнее, а в стратосфере, где плотность воздуха незначительна, оно приобретает темно-синюю и даже фиолетовую окраску, а еще выше, в космосе - черную, каким видят его космонавты.
Понятно, что рассеяние лучей больше в нижних, густых слоях атмосферы.
Кстати, небо никогда не бывает одинаковым даже в одно и то же мгновение. В зените оно кажется ярко-синим, ближе к горизонту - бледно-голубым. Со стороны, противоположной от Солнца, небо голубее, чем ближе к светилу. Неодинакова и его яркость. Ведь воздух освещается не только Солнцем, но и самым небом, и отраженными от наземных предметов лучами. Темное место на безоблачном небе находится на вертикальном круге, проходящей через Солнце, на расстоянии около 95 градусов от него при низком его положении и около 65 градусов, когда Солнце находится высоко над горизонтом.
Краски неба изменчивы. Влияют на них высота Солнца над горизонтом, количество и состав пыли, характер и размеры частиц воды, льда, плавающих в воздухе, ветры, в целом - погода. Поэтому и говорят, что каждая погода имеет свое небо. Бывает много переходов от белого цвета неба, когда на больших высотах оно покрывается тончайшей вуалью перистых облаков, и к той лазури, которую можно видеть после очистки воздуха от пыли сильным ливнем или в воздухе, принесенном холодными северными ветрами из Арктики, где нет источников загрязнения и воздух по сравнительно сухой.
Цвет неба неодинаков в разных странах. Над заснеженными материками безоблачное небо кажется интенсивно синим, а над пустынями и степями, где ветер, гуляя, поднимает пыль, небо часто тусклые, беловатое. Именно от размера взвешенных в воздухе частиц зависит тот или иной оттенок неба.
Рассеяния на очень мелких частицах, независимо от того, какие они, всегда будет давать сине-фиолетовую окраску. Если же частицы очень большие - зависимость рассеяния от длины волны уменьшается и свет остается белым. Под очень крупными частицами, взвешенными в атмосфере, понимают такие, как, скажем, капли или пылинки с поперечником в одну сотую миллиметра: капли тумана, дождя, пыли. Дым сигареты, состоящий из частиц, меньших микрона (тысячную долю миллиметра) каждая, - синеватый, а капли облака, величина которых в 20-50 раз больше, кажутся серыми или беловатыми.
Итак, рассеянный в атмосфере свет Солнца - причина голубизны неба. Нго цвет исключительно сложен: он включает в себя много фиолетового, синего, немного зеленого и очень мало желтого и красного. Сочетание этих цветов и дает тот особый цвет, который мы называем голубым.