Чудо разложения белого света на спектральные цвета – как это происходит в призме, да и во многих других случаях,  – тоже удивительно! Радуга – удивительно!

Весь окружающий нас мир – цветной, и это прекрасно. Замечательно и то, что физика объясняет природу, причину того, что предметы окрашиваются: зеленый лист таков, что упавший на него естественный белый свет поглощается листом, и только зеленая часть «белого» цвета – отражается. А от лепестков красной розы отражается красная часть белого цвета, а от голубой незабудки – голубая… А небо? Он него же свет не отражается, он сквозь него проходит, причем проходит весь, целиком, поэтому он и белый. Почему же небо – голубое?

Века ушли на попытки объяснить это. Лучшие умы предлагали свои идеи, но даже такие гении, как Леонардо да Винчи и Ньютон, не дали правильного ответа. Только в конце XIX века англичанин Джон Уильям Стретт, лорд Рэлей Третий смог объяснить это явление, разработав теорию молекулярного рассеяния света. В 1899 году вышла его работа «О свете от неба, его поляризации и цвете», в которой он объяснил, что и как происходит. А происходит вот что.

Свет, идущий от  Солнца, действительно «белый», то есть состоящий из всех цветов, электромагнитных волн всех длин и всех частот: от красных до фиолетовых. Когда мы смотрим на Солнце или на небо вблизи Солнца, никакой небесной голубизны мы не замечаем: видим яркий белый свет. Но если переместим взгляд в сторону, то в ясную погоду небо станет голубым. Куда же делись все остальные цвета, волны других частот? Они никуда не делись, они как шли от  Солнца в разные стороны, так и идут. Но все эти волны или фотоны (в данном случае нагляднее будет считать поток света – потоком частиц) взаимодействуют (упрощенно говоря – соударяются) с молекулами воздуха, пыли, воды и пр. Вот тут-то и проявляются цветовые отличия фотонов: одни – красные и близкие к ним по частоте – после соударения не слишком сильно отклоняются от своего направления следования, другие – фиолетовые, синие и голубые – отклоняются сильно, буквально отскакивают в сторону, то есть туда, откуда мы на небо смотрим. Иначе говоря, если мы смотрим не на Солнце, а на другие участки неба, то в наш глаз попадает не прямой солнечный свет (белый), а рассеянный, в котором процент сине-голубых фотонов больше, чем всех остальных. Поэтому мы и воспринимаем небо синим или голубым. А на закате или во время восхода небо может быть розовым и красным – по той же причине: красные фотоны летят от низко висящего Солнца прямо на нас, а синие по дороге рассеиваются, отлетают в сторону.