Чтобы понять, как свет распространяется от Солнца на Землю, вы должны понять, что такое свет. Свет - это электромагнитная волна - волна электрической и магнитной энергии, колеблющаяся очень быстро. Существует много разных электромагнитных волн, и тип определяется скоростью колебаний. Например, радиоволны колеблются медленнее, чем свет, в то время как рентгеновские лучи колеблются намного быстрее. Эти электромагнитные волны распространяются небольшими пакетами, называемыми фотонами. Поскольку свет распространяется как в волнах, так и в пакетах фотонов, он ведет себя как волна и частица.
Для большинства волн требуется среда. Например, если вы уроните камень в пруд, он создаст в воде волны. Ни воды, ни волн. Однако, поскольку свет состоит из фотонов, он может перемещаться в пространстве как поток крошечных частиц. На самом деле фотоны перемещаются в космосе быстрее и теряют меньше энергии в пути, потому что нет молекул, которые могли бы их замедлить.
Когда свет проходит через космос от Солнца, все его частоты распространяются по прямой линии. Однако когда свет попадает в атмосферу, фотоны начинают сталкиваться с молекулами газа. Красные, оранжевые и желтые фотоны имеют длинные волны и могут проходить сквозь молекулы газа. Однако зеленые, синие и пурпурные фотоны имеют более короткие длины волн, что позволяет молекулам легко их поглощать. Молекулы удерживают фотон только на мгновение, а затем снова стреляют в них в случайном направлении. Вот почему небо выглядит голубым. Многие из этих рассеянных фотонов летят к Земле, заставляя небо светиться. Вот почему закаты выглядят красными. На закате фотоны должны пройти через более широкий слой атмосферы, прежде чем они достигнут ваших глаз. Поглощается больше высокочастотных фотонов, оставляя слои красного, оранжевого и желтого цветов.