אחת השאלות המסקרנות שעוקבות אחר רוב האנשים מגיל צעיר היא: בגלל שהשמיים כחולים?ספק זה הופך להיות מעניין עוד יותר כשאנחנו לומדים שהיקום אפלוגם כשאנחנו רואים שבשעת בין הערביים הצבע המדומיין בשמיים משתנה לגוון אדמדם.אבל למה זה קורה?
ובכן, כדי לענות על כל השאלות הללו, ראשית עלינו להבין הרכב הצבעים והאור. הצבעים שאנו רואים מורכבים מגלים. לכל צבע אורך גל שונה. אורך זה הוא המרחק בין פסגה אחת לאחרת, כלומר בין החלקים הגבוהים ביותר של הגל. ככל שאורך הגל ארוך יותר, כך אנרגיית הקרינה שלו נמוכה יותר ולהיפך.
אורך הגל הוא המרחק מפסגה אחת לאחרת של גל אלקטרומגנטי.
אור השמש שאנחנו רואים בשמים נראה לבן,אך למעשה הצבע הלבן הזה נוצר על ידי איחוד כל צבעי הקשת. ניתן לראות זאת באיור למטה, שם אור לבן עובר דרך מנסרה ומתפרק לצבעים הבאים: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו וסגול.
פירוק אור שמש לבן במעבר מנסרה
הספקטרום של האור הנראה למטה מראה לנו שאדום הוא הצבע בעל אורך הגל הארוך ביותר. כחול, אינדיגו וסגול הם בעלי אורכי הגל הקצרים ביותר.
ספקטרום האור הגלוי ואורכי הגל שלהם בהתאמה
כאשר אור לבן מהשמש פוגע באטמוספירה של כדור הארץ, הוא בא במגע עם מולקולות ואטוםאתה לִתְרוֹם. בין המולקולות הקטנות הללו יש בעיקר גז חמצן (O2) וגז חנקן (N2). חלקיקים אלה משקפים או מפיצים את הצבעים המרכיבים את אור השמש לכיוונים שונים.
אך האור מתפשט יותר כאשר הוא עובר דרך חלקיקים בקוטר השווה לעשירית מאורך הגל (צבע) האור. מכיוון שלגוונים כחולים יש את אורכי הגל הקצרים ביותר, הם תואמים יותר ל- חלקיקים קטנים המרכיבים את האוויר מאורכי הגל של אדום, כתום, צהוב ו ירוק.
לפיכך, מולקולות באטמוספירה מפוזרות בכחול בכמות גבוהה יותר מצבעים אחרים, ומפיצות את הכחול לכל הכיוונים באטמוספרה. זה הצבע המשתקף שמגיע לעינינו על פני כדור הארץ, ולכן אנו מסתכלים על השמים הכחולים.
אסטרונאוטים שרואים את השמים שלנו מחוץ לכדור הארץ רואים גם את הצבע המשתקף על ידי המולקולות באטמוספירה, כלומר הם רואים גם את שמי כדור הארץ כחולים.
צבע השמים כחול מכיוון שזה הצבע המפוזר ביותר על ידי חלקיקים באטמוספירה.
אבל בחלל אין אווירה, אנחנו אומרים שיש ואקום. מכיוון שאין אווירה, קרני השמש אינן מפוזרות והחלל חשוך. זה מראה לנו שצבע השמים תלוי בחלקיקים הקיימים באטמוספירה. מכיוון שהאטמוספרות של כוכבי לכת אחרים אינן זהות לשלנו, יש לחלקיקים שלהם גדלים וצורות שונות ולכן הם מתפשטים בצבעים שונים. זה מסביר מדוע השמיים על כוכבי לכת אחרים הם בצבע שונה משלנו.
בכוכבי הלכת של מערכת השמש יש שמים בצבעים שונים בגלל היווצרות האטמוספירה שלהם.
כאן על כדור הארץ ניתן לדמיין את המופע הזה. באיור הבא, למשל, יש לנו תמונה של השמיים בהר האוורסט, ההר הגבוה ביותר עלי אדמות. ראה שהשמיים שם הם כחולים כהים יותר. למה זה קורה? מכיוון שצפיפות האוויר קטנה מאוד ויש מעט מולקולות להפיץ את הכחול. מסיבה זו, צבע השמים כהה יותר.
השמים על ראש הר האוורסט חשוכים מהרגיל
עם זאת, נותרה שאלה אחת: מדוע השמיים אדומים עם רדת החשכה?
כאשר השמש שוקעת, האור עובר בכמות גדולה הרבה יותר של אווירה לפני שהוא מגיע לעינינו. צבעים עם אורכי גל ארוכים יותר, כמו אדום וכתום, הם האחרונים שמפוזרים, ונראים לעין גם לאחר שעוברים דרך כמות גדולה יותר של אטמוספירה. האור הכחול, שהתפזר כמעט לחלוטין בצורה כזו, מכיוון שהאטמוספירה משמשת כמסנן, כמעט אינו מגיע לעינינו. מצד שני, ניתן לדמיין אור אדום, שאינו מפוזר אלא מועבר.
כמו כן, חלקיקי אבק ועשן הגדולים מחלקיקי האוויר תואמים יותר את אורכי הגל האדומים. לכן, חלקיקים אלה מפזרים אדום יותר מכחול. התוצאה היא נופים נפלאים, כמו השקיעה המוצגת למטה:
שקיעה על החוף עם שמיים אדמדמים
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
