Üks intrigeerivamaid küsimusi, mis enamikku inimesi noorest peast jälgib, on: Sest taevas on sinine?See kahtlus muutub veelgi huvitavamaks, kui saame teada, et universum on pimeja ka siis, kui näeme, et hämaruses muutub taevas visualiseeritud värv punakas tooniks.Aga miks see juhtub?
Noh, kõigile neile küsimustele vastamiseks peame kõigepealt aru saama värvide ja valguse koostis. Värvid, mida näeme, koosnevad lainetest. Igal värvil on erinev lainepikkus. See pikkus on ühe harja ja teise ehk laine kõrgeimate osade vaheline kaugus. Mida pikem on lainepikkus, seda väiksem on selle kiirgusenergia ja vastupidi.
Lainepikkus on kaugus elektromagnetlaine ühest tipust teise.
Päikesevalgus, mida taevas näeme, näeb välja valge,kuid tegelikult moodustub see valge värv kõigi vikerkaare värvide ühendamisel. Seda võib näha alloleval joonisel, kus valge valgus läbib prisma ja laguneb järgmisteks värvitoonideks: punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo ja violetne.
Valge päikesevalguse lagunemine prisma läbimisel
Allpool oleva nähtava valguse spekter näitab meile, et punane on kõige pikema lainepikkusega värv. Lühima lainepikkusega on sinine, indigo ja violetne.
Nähtav valgusspekter ja nende vastavad lainepikkused
Kui Päikese valge valgus tabab Maa atmosfääri, puutub see kokku molekulid ja aatomsina anneta. Nende väga väikeste molekulide hulgas on peamiselt hapnikugaas (O2) ja lämmastikgaas (N2). Need osakesed peegeldavad või levitavad päikesevalgust moodustavaid värve eri suundades.
Kuid valgus levib rohkem, kui see läbib osakesi, mille läbimõõt on võrdne kümnendikuga valguse lainepikkusest (värvist). Kuna siniste toonide lainepikkused on kõige lühemad, sobivad need värvidega paremini väikesed osakesed, mis moodustavad õhu kui lainepikkused punane, oranž, kollane ja roheline.
Seega difundeerivad atmosfääri molekulid sinist suuremat kogust kui muud värvid, levitades sinist atmosfääri kõikidesse suundadesse. See peegeldunud värv jõuab meie silmadeni Maa pinnal, nii et me vaatame sinist taevast.
Astronaudid, kes näevad meie taevast väljaspool Maad, näevad ka atmosfääri molekulide peegelduvat värvi, see tähendab, et nad näevad ka Maa taevast sinist.
Taeva värv on sinine, sest seda värvi atmosfääri osakesed hajutavad kõige rohkem.
Kuid kosmoses pole atmosfääri, me ütleme, et seal on vaakum. Kuna atmosfääri pole, pole päikesekiired laiali ja ruum on tume. See näitab meile, et taeva värv sõltub atmosfääris leiduvatest osakestest. Kuna teiste planeetide atmosfäär ei erine meie omast, on nende osakesed erineva suuruse ja kujuga ning levitavad seetõttu erinevaid värve. See seletab, miks taevas teistel planeetidel on meie omast erinevat värvi.
Päikesesüsteemi planeetidel on oma atmosfääri ülesehituse tõttu erineva värvusega taevas.
Siin Maal saab seda esinemist ka visualiseerida. Näiteks järgmisel joonisel on meil pilt taevast Mount Everestil, mis on maa kõrgeim mägi. Vaadake, et taevas on seal tumedam sinine. Miks see juhtub? Kuna õhu tihedus on väga väike ja sinise levitamiseks on vähe molekule. Sel põhjusel on taeva värv tumedam.
Taevas Mount Everesti tipus on tavapärasest tumedam
Siiski jääb üks küsimus: Miks on taevas hämaruses punane?
Kui päike loojub, läbib valgus enne meie silmadesse jõudmist palju suurema hulga atmosfääri. Pikema lainepikkusega värvid, nagu punane ja oranž, on viimased hajutatud, mis on nähtavad ka pärast seda suurema atmosfäärikoguse läbimist. Sinine valgus, mis on peaaegu täielikult sel viisil hajutatud, kuna atmosfäär toimib filtrina, praktiliselt meie silmadesse ei jõua. Teiselt poolt saab visualiseerida punast valgust, mis ei ole hajutatud, vaid levib.
Samuti sobivad õhuosakestest suuremad tolmu- ja suitsuosakesed punaste lainepikkustega paremini kokku. Seetõttu hajutavad need osakesed rohkem punast kui sinist. Tulemuseks on suurepärased vaated, nagu allpool näidatud päikeseloojang:
Päikeseloojang punaka taevaga rannas
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
