Los astrónomos han descubierto hace tiempo que la atmósfera terrestre dispersa la luz. En 1871, el científico británico Rayleigh demostró que la dispersión de la luz de onda corta es mucho más fuerte que la de la luz de onda larga. Por lo tanto, la luz de onda corta del Sol, la luz violeta, es dispersada por pequeñas moléculas de polvo y aire. la atmósfera más que la luz de onda larga: la luz violeta es dispersada por la atmósfera. La dispersión de moléculas de polvo y aire medianas y pequeñas es más de 10 veces más fuerte que la luz de longitud de onda larga: la luz roja (esto puede explicar por qué el cielo). siempre es azul en primer lugar). Debido a que al atardecer y al amanecer, la atmósfera en la que penetra la luz se espesa y la luz amarilla y roja tienen la mayor capacidad de penetración, el sol se ve de color amarillo y rojo intenso en este momento. En general, hay más humo y polvo en el aire al anochecer que temprano en la mañana. Porque el color del atardecer es diferente al del sol de la mañana.
Dado que la superficie y la atmósfera de la Tierra son curvas, cuando la luz del sol cerca del horizonte atraviesa la atmósfera, su distancia es mucho mayor que la de las capas superiores, por lo que la luz que entra en las capas inferiores se atenúa rápidamente. , y el sol penetra más profundamente en el horizonte. La sombra resultante de la Tierra aparece como un arco oscuro de color gris azulado en el cielo, mientras que la densidad de la atmósfera superior es pequeña y la dispersión de la luz es débil, lo que da como resultado un arco brillante en el horizonte. arco oscuro. Este maravilloso fenómeno óptico atmosférico se eleva hacia el cenit cuando se pone el sol y desaparece cuando cae la oscuridad. En cuanto a la hermosa luz violeta, se produce por el efecto de superposición del ojo desnudo, que neutraliza la luz roja que pasa a través del polvo atmosférico y la luz azul dispersada por el aire más puro en la atmósfera superior.
La ilusión de un sol aplanado se produce no sólo al atardecer, sino también cuando el sol salta sobre el horizonte. Esto se debe a que cuando la luz pasa por el aire, su velocidad disminuye en 87 kilómetros por segundo, por lo que la refracción de la luz también cambia. Por lo tanto, cuando el borde inferior del sol poniente toca el horizonte, la refracción hace que la proporción sea la altura. y ancho del sol poniente 16,5:32. El sol en los ojos del espectador es naturalmente plano.
La ilusión más confusa es que el sol al atardecer parece entre dos y media y tres veces y media más grande que cuando está alto en el cielo, como una enorme placa de jade que cuelga muy lejos del cielo. Pero, de hecho, en la atmósfera, los astrónomos han utilizado varios instrumentos, incluida la toma de fotografías con cámaras, para demostrar que el tamaño del sol al anochecer es el mismo que el del mediodía.
¿Por qué el atardecer es plano? Esta es la refracción de la luz que causa problemas.
Muchas personas tienen esta experiencia: cuando introducen unos palillos en un vaso lleno de agua, parece que los palillos se parten en dos pedazos. Este es el fenómeno de la refracción de la luz. La luz viaja lentamente en materia más densa y más rápido en materia menos densa. El agua es más densa que el aire, por lo que la velocidad de la luz cambia repentinamente en la interfaz entre el agua y el aire, lo que hace que la luz se doble.
Entonces, ¿la luz se curvará en el cielo? También lo hará. Resulta que la densidad del aire no es uniforme. Debido a la gravedad de la tierra, la atmósfera en la superficie de la tierra es densa. El aire se vuelve más fino y menos denso a medida que se asciende. Esta diferencia de densidad no es grande y las curvaturas resultantes en la curva normalmente no son perceptibles. Sin embargo, cuando el sol se pone, la luz del sol atraviesa la atmósfera de forma oblicua, y la distancia es muy grande, y las personas pueden sentir claramente la refracción producida. Esta refracción es más fuerte cuanto más cerca del suelo está. Las curvas de luz en los extremos superior e inferior del sol poniente son diferentes, lo que lo hace parecer plano.
En el desierto o en el mar, los cambios locales en la densidad del aire causados por los cambios de temperatura también desviarán la luz. De esta manera, las personas a veces pueden ver escenas lejanas que normalmente no pueden ver. Se trata del llamado espejismo. En el caluroso verano, la temperatura del agua del mar es más baja que la temperatura del aire y el aire cerca de la superficie del mar es más denso. Por lo tanto, la luz emitida por el paisaje debajo del horizonte se extiende en un arco y se dobla hacia nuestros ojos. Parece que el paisaje está suspendido en el aire, como una montaña de hadas y un palacio. Así se formó Penglai Wonderland en el mar de Bohai de mi país. La situación en el desierto es la contraria: la arena y las piedras absorben calor y son más calientes que la atmósfera. Incluso un huevo se puede cocinar. De este modo, la densidad del aire cerca de la arena y las piedras es especialmente baja, lo que hace que la luz que emiten los árboles a lo lejos se doble, se refracte en nuestros ojos de abajo hacia arriba y forme reflejos. Esto hizo que el equipo de camellos, que sufría de sed en el desierto, sintiera que se acercaban a un gran lago y se habían topado con un oasis. Pero al final fue un fantasma esquivo. ¡Estos espejismos han despertado la maravillosa imaginación de la gente durante miles de años!