Проникновение света в атмосферу

Пока я обдумывал ответ на этот вопрос , я задавался вопросом, сколько света, попадающего в атмосферу, достигает земли, не сталкиваясь с молекулами воздуха, если таковые имеются. Я хорошо изучил курс физики (пока еще не оптику), но я не совсем уверен, как свет взаимодействует с газами или другим прозрачным материалом. Я всегда думал, что он периодически поглощается, а затем переизлучается под таким же или одинаковым углом и энергией. Я знаю, что когда-нибудь узнаю об этом, и, вероятно, прочитаю об этом раньше, но чтобы было веселее, я сначала задам следующие вопросы:

Какая часть света, проникающего в земную атмосферу, достигает земли «беспрепятственно» — ни разу не сталкиваясь с молекулой воздуха? Есть ли практически?

Если ни один свет не может пересечь атмосферу, не взаимодействуя с воздухом, то какая его часть достигает земли без значительных изменений своего направления и/или энергии? Я предполагаю, что это имеет частотную зависимость (т.е. небо голубое, УФ-фильтрация).

Ну вот и все. Теперь я попытаюсь сосредоточиться на своей настоящей домашней работе.

Ответы (2)

Свет, который вы видите как изображение Солнца на небе, в основном не преломляется.
http://en.wikipedia.org/wiki/Diffuse_sky_radiation говорит, что это 75%, когда Солнце высоко и небо чистое. Зависимость от частоты обусловлена ​​рэлеевским рассеянием .
Для облачного неба дробь намного меньше, на много порядков меньше единицы (может быть, 1 миллионная часть, как дикое предположение).

Что касается вашего вопроса о смене направления:

Если ни один свет не может пройти через атмосферу, не взаимодействуя с воздухом, то какая его часть достигает земли без значительных изменений своего направления?

Помните, что воздух имеет показатель преломления, отличный от космического вакуума (около 1,00027 для воздуха против 1 для космоса). Показатель преломления представляет электромагнитные волны света, взаимодействующие с электрическим полем молекул воздуха, которые должны быть отклонены.

В этом смысле абсолютно никакой свет не проходит через воздух «беспрепятственно».

Значит, оно преломляется, но не рассеивается? Мне всегда было интересно, откуда берется показатель преломления. Однако это имеет смысл. Спасибо!
@ krs013 часть света рассеивается. Все преломляется. Преломление происходит потому, что электрическое поле меняет скорость распространения света, а это меняет угол. Даже свет, полностью нормальный к атмосфере (угол 90 градусов), преломляется, потому что атмосфера не имеет идеально однородной температуры и плотности, и это приводит к тому, что свет преломляется несколько случайным образом. Именно это и исправляет «адаптивная оптика» в наземных телескопах.