UK 
EnglishТипова
Polski🌅 Розсіювання Релея
Симулюйте атмосферне розсіювання Релея. Спостерігайте, як небо змінюється від глибоко-блакитного в полудень до помаранчевого при заході сонця.
Про цю симуляцію
Ця інтерактивна модель візуалізує розсіювання Релея — процес, за яким сонячне світло перенаправляється молекулами повітря, набагато меншими за його довжину хвилі. Оскільки інтенсивність розсіювання підпорядковується закону оберненої четвертого степеня I ∝ 1/λ⁴, короткі блакитні хвилі (~450 нм) розсіюються значно сильніше за довгі червоні (~700 нм), забарвлюючи денне небо в блакитний колір. Коли сонце опускається до горизонту, симуляція подовжує атмосферну довжину шляху, розсіюючи блакитне світло і залишаючи теплі помаранчево-червоні відтінки заходу сонця.
🔬 Що показано
2D-полотно неба, що перефарбовується в реальному часі. Обчислюється розсіювання для семи довжин хвиль (400–700 нм) з опорним значенням 550 нм, вони зважуються наближеною функцією повітряної маси Чепмена для довжини шляху, і будується градієнт від зеніту до горизонту разом із графіком пропускання Бера—Ламберта exp(−σ·шлях) для кожного кольору — тобто того світла, яке «виживає» після проходження атмосфери.
🎮 Як користуватись
Перетягніть повзунок «Висота Сонця» (0–90°), щоб перемістити сонце від горизонту до зеніту, або натисніть пресети «Полудень», «Захід сонця» та «Сутінки». Прапорець «Показати промені» вмикає й вимикає анімовані сонячні промені. Панель показує висоту, множник довжини шляху та поточну назву стану неба.
💡 Чи знали ви?
Лорд Релей формалізував цей закон розсіювання у 1871 році. Та сама фізика 1/λ⁴ пояснює, чому далекі гори здаються димчасто-блакитними, чому шлях сонячного світла крізь атмосферу на заході може бути приблизно у 38 разів довшим, ніж опівдні, і чому небо не фіолетове, попри те що фіолетове світло розсіюється ще сильніше.
Часті питання
Що таке розсіювання Релея?
Розсіювання Релея — це розсіювання світла частинками, набагато меншими за його довжину хвилі, як-от молекули азоту й кисню в повітрі. Воно залежить від довжини хвилі: коротші хвилі відхиляються набагато сильніше за довші, тому чисте денне небо виглядає блакитним.
Чому небо стає червоним на заході сонця?
Коли сонце низько над горизонтом, його світло проходить крізь набагато більшу товщу атмосфери, перш ніж досягти вас. Цей довгий шлях розсіює майже все блакитне і зелене світло, тож переважно довші червоні й помаранчеві хвилі досягають вашого ока. Симуляція моделює це через доданок довжини шляху, який різко зростає зі зниженням висоти сонця.
Що означає закон 1/λ⁴?
Це означає, що інтенсивність розсіювання обернено пропорційна четвертому степеню довжини хвилі. Блакитне світло біля 450 нм розсіюється приблизно у 5,5 раза сильніше за червоне світло біля 700 нм. Стовпчикова діаграма перетворює цей закон на те, що ви бачите насправді: вона показує пропускання Бера—Ламберта exp(−σ·шлях) для семи довжин хвиль від 400 до 700 нм, тож опівдні (шлях ≈ 1) виживає близько 51% блакитного світла на 450 нм проти 89% червоного на 700 нм, а на заході сонця (шлях ≈ 10) виживає лише 0,1% блакитного проти 32% червоного.
Що роблять елементи керування?
Повзунок висоти Сонця задає кут сонця від 0 до 90 градусів, який визначає і колір неба, і множник довжини шляху, що показаний на панелі. Кнопки «Полудень», «Захід сонця» та «Сутінки» переходять до заданих висот, а прапорець «Показати промені» вмикає й вимикає анімовані промені, що виходять від сонця.
Чи фізично точна ця симуляція?
Вона відтворює правильну якісну фізику: залежність від довжини хвилі у степені −4 та наближену функцію повітряної маси Чепмена для довжини шляху. Кольори стилізовані заради наочності, а не спектрально каліброван, тож це чудовий навчальний інструмент, але не точна модель переносу випромінювання.