Якщо подивитися на Сонце, коли воно частково закрите хмарами і ховається за цими грудками атмосферної води, ви можете побачити знайоме видовище: промені світла, що пробиваються крізь хмари, і падаючі на землю. Іноді вони здаються паралельними, іноді здається, що вони розходяться. Іноді може бачити форму Сонця через хмари. Чому так відбувається? Наш читач на цьому тижні запитує.
Чи можете ви пояснити мені, чому в хмарний день можна бачити промені сонця, що пробиваються крізь хмари? Мені здається, що оскільки Сонце набагато більше Землі, і оскільки його фотони доходять до нас по приблизно паралельних шляхах, ми повинні бачити все небо рівномірно освітленим, а не спостерігати невелика куля світла.
Більшість людей навіть не замислюються над дивним фактом існування сонячних променів.
У типовий сонячний день все небо освітлене. Промені Сонця падають на Землю майже паралельно, оскільки Сонце дуже далеко і воно дуже велике в порівнянні із Землею. Атмосфера досить прозора для того, щоб весь сонячне світло доходив до поверхні Землі або розсіювався в усіх напрямках. Останній ефект і відповідає за те, що в похмурий день на вулиці щось можна розглянути - атмосфера відмінно розсіює сонячне світло і заповнює їм навколишній простір.
Саме тому в яскравий сонячний день ваша тінь буде темніше решті поверхні, на яку вона падає, але все-таки залишиться підсвічується. У вашій тіні можна розглянути землю точно так же, як якщо б Сонце сховалося за хмарами, і тоді все інше стає таким же неяскравим, як ваша тінь, але все-таки висвітлюється розсіяним світлом.
Пам'ятаючи про це, повернемося до феномену сонячних променів. Чому, коли Сонце ховається за хмарами, іноді можна бачити промені світла? І чому іноді вони виглядають, як паралельні колони, а іноді - як розходяться?
Перше, що потрібно зрозуміти, це те, що розсіювання сонячного світла, коли він стикається з частинками атмосфери і перенаправляється на всі боки, працює завжди - ховається Сонце за хмарами чи ні. Тому днем завжди присутній базовий рівень освітлення. Тому це і є «день», і тому, щоб знайти днем темряву, вам потрібно глибше залізти в печеру.
А що ж таке промені? Вони походять від проміжків або тонких ділянок хмар (або дерев або інших непрозорих об'єктів), що не блокують сонячне світло. Цей що йде безпосередньо світло здається більш яскравим, ніж його оточення, але його помітно, тільки якщо він контрастує з темним, тіньовим фоном! Якщо це світло буде всюди, в ньому не буде нічого примітного, наші очі пристосуються до нього. Але якщо яскравий промінь світла виявляється світліше свого оточення, ваші очі відзначають це і повідомляють вам про різницю.
А що щодо форми променів? Ви можете подумати, що хмари працюють, як лінзи або призми, відхиляючи або заломлює промені і змушуючи їх розходитися. Але це не так; хмари поглинають і переіспускают світло однаково в усіх напрямках, тому вони і непрозорі. Ефект з променями виникає тільки там, де хмари не поглинають більшу частину світу. При проведенні вимірювань виявляється, ці промені насправді паралельні, що відповідає великій відстані до Сонця. Якщо ви подивитеся за променями, спрямованими ні до вам і не від вас, а перпендикулярно лінії вашого зору, ви саме це і виявите.
Причина, по якій нам здається, що промені «сходяться» до Сонця та ж сама, по якій нам здається, що рейки або полотно дороги сходиться в одній точці. Це паралельні лінії, одна частина яких виявляється ближче до вас, ніж інша. Сонце знаходиться дуже далеко, і точка, з якої виходить промінь, знаходиться далі від вас, ніж точка його зіткнення із Землею! Це не завжди очевидно, але саме тому промені приймають форму променів, що добре помітно, коли стає видно, наскільки близько ви знаходитесь до кінця променя.
