Почему небо голубое? (с научной точки зрения)

Небо выглядит голубым по той причине, что воздух рассеивает свет с короткой длиной волны сильнее длинноволнового излучения света. Интенсивность рассеяния Релея, обусловленного флуктуациями количества молекул газов воздуха в объемах, соизмеримых с длинами волн света, пропорционально 1/λ4, λ - длина волны, т. е. фиолетовый участок видимого спектра рассеивается приблизительно в 16 раз интенсивнее красного. Так как излучение синего цвета имеет более короткую длину волны, в конце видимого спектра, он больше рассеивается в атмосфере, чем красный. Благодаря этому участок неба вне направления на Солнце имеет голубой цвет (но не фиолетовый, так как солнечный спектр неравномерный и интенсивность фиолетового цвета в нём меньше, а также вследствие меньшей чувствительности глаза к фиолетовому цвету и большей к синему, который раздражает не только чувствительные к синему цвету колбочки в сетчатке, но и чувствительные к красным и зеленым лучам).

Во время заката и рассвета свет проходит по касательной к земной поверхности, так что путь, проходимый светом в атмосфере, становится намного больше, чем днём. Из-за этого большая часть синего и даже зелёного света рассеивается из прямого солнечного света, поэтому прямой свет солнца, а также освещаемые им облака и небо вблизи горизонта окрашиваются в красные тона.

Рассеяние и поглощение — главные причины ослабления интенсивности света в атмосфере. Рассеяние меняется как функция от отношения диаметра рассеивающей частицы к длине волны света. Когда это отношение меньше 1/10, возникает рэлеевское рассеяние, при котором коэффициент рассеяния пропорционален 1/λ4. При бо́льших значениях отношения размера рассеивающих частиц к длине волны закон рассеивания изменяется согласно Уравнению Гюстава Ми; когда же это отношение больше 10, с достаточной для практики точностью применимы законы геометрической оптики.

вопрос крайне непростой, я видел серьезное объяснение - доступно тольо физикам-профессионалам

Полное объяснение, действительно, не простое и соответствует уровню примерно четвёртого года физфака :)))

Но, если попроще и на пальцах, то примерно так: Солнышко даёт белый свет, т. е. все цвета сразу. Свет - электромагнитная волна и каждому цвету соответствует своя длинна волны. причём красный - самые длинные волны, а синий - самые короткие.

Теперь атмосфера. Она имеет некоторую плотность и, соответственно, немного преломляет свет. Кроме того, атмосфера не совсем однорода: есть небольшие, случайным образом возникающие, скачки плотности. Они очень маленького размера (такая флуктуация размером в метр, где давление на 20% меньше или больше, настолько маловероятна, что практически невозможна, а вот в несколько микрон - бывает) . Каждое такое изменение плотности также вызывает и изменение значения коэффициента преломления воздуха, т. е. изменяет направление света, проходящего через неё (см. закон Синнелиуса) .

Теперь снова свет, который волна. Волны, как известно, "реагируют" на препятствия, которые по размерам сравнимы с длинной волны: каждый знает, что морская волна напрочь не замечает воткнутый в дно шест, но вынужденна огибать длинный волнорез. Так и здесь: чем длиннее световая волна, тем меньше флуктуаций плотности она "замечает": те, размеры которых слишком малы, она проходит, как морская волна проходит воткнутую в дно палку. Таким образом, синий свет имеет намного больше преград на пути из космоса к поверхности Земли, чем красный. А что эти преграды такое, с точки зрения света? Маленькие области, где свет слегка изменяет своё направление, причём изменяет случайным образом. Значит, синий свет рассеивается намного сильнее красного.
Как мы видим это рассеяние? А вот так: красный, слабо рассеянный, приходит к нам почти только напрямую от Солнца, а вот синий - со всех сторон небосклона.

это цве озона!!!

Вопрос “почему небо голубое? ” смело можно отнести к разряду самых стандартных физических вопросов. Физики обычно отмахиваются от него, бормоча что-то насчет рэлеевского рассеяния.

Но этот вопрос несомненно заслуживает большего внимания. Какая, к примеру, часть неба окрашена в наиболее яркий голубой цвет; почему не все небо имеет одинаковый оттенок? Действительно ли цвет дневного неба соответствует предсказываемому теорией Рэлея? Почему ночное небо при полной луне не бывает голубым? На чем рассеивается солнечный свет, создавая голубую окраску дневного неба? Было ли бы небо столь же голубым, если бы частицы, на которых происходит рассеяние, имели бы много большие или много меньшие размеры? Почему, наконец, небо на Марсе голубое только в пределах нескольких градусов над горизонтом, остальная же его часть черная?

фатоны излучаемые солнцем сталкиваются с частицами в верхних слоях атмосферы и распадаются на привычный нам спектр (радуга) ,НО ПОСКОЛЬКО ВСЕ ЧАСТИЦЫ В НАШЕЙ АТМОСФЕРЕ ОДИНАКОГО РАЗМЕРА ТО И получается голубой оттенок.

вот ответ) ) тоже недавно задала себе вопрос и нашла в книге:
Своим ярко-голубым цветом небо обязано воздуху. Когда солнечные лучи проходят сквозь воздушные массы, небо кажеться голубым. Например, на Луне, где нет воздуха, оно черное как уголь. А наша планета окутана тонкой воздушной атмосферой, благодаря которрой мы живем и любуемся голубым небом)
и вот еще:
Самая малая длина волны в спекторе видимого цвета- у синего цвета, он и рассеивается больше других.