Jednym z najbardziej intrygujących pytań, które zadają większość ludzi od najmłodszych lat, jest: Bo niebo jest niebieskie?Ta wątpliwość staje się jeszcze bardziej interesująca, gdy dowiadujemy się, że wszechświat jest ciemnya także gdy widzimy, że o zmierzchu kolor wizualizowany na niebie zmienia się w czerwonawy odcień.Ale dlaczego tak się dzieje?
Cóż, aby odpowiedzieć na wszystkie te pytania, najpierw musimy zrozumieć kompozycja kolorów i światła. Kolory, które widzimy, składają się z fal. Każdy kolor ma inną długość fali. Ta długość to odległość między jednym grzbietem a drugim, to znaczy między najwyższymi częściami fali. Im dłuższa długość fali, tym mniejsza energia promieniowania i odwrotnie.
Długość fali to odległość od jednego piku do drugiego fali elektromagnetycznej.
Światło słoneczne, które widzimy na niebie, wygląda na białe,ale w rzeczywistości ten biały kolor powstaje z połączenia wszystkich kolorów tęczy. Widać to na poniższym rysunku, gdzie białe światło przechodzi przez pryzmat i rozpada się na następujące kolory: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy.
Rozkład białego światła słonecznego podczas przechodzenia przez pryzmat
Widmo światła widzialnego poniżej pokazuje nam, że kolorem o najdłuższej długości fali jest kolor czerwony. Najkrótsze fale mają błękit, indygo i fiolet.
Widmo światła widzialnego i odpowiadające im długości fal
Kiedy białe światło słoneczne uderza w atmosferę ziemską, wchodzi w kontakt z cząsteczki i atomty podarować. Wśród tych bardzo małych cząsteczek znajduje się głównie gazowy tlen (O2) i azot gazowy (N2). Cząsteczki te odbijają lub rozchodzą kolory, które tworzą światło słoneczne w różnych kierunkach.
Ale światło rozprzestrzenia się bardziej, gdy przechodzi przez cząstki o średnicy równej jednej dziesiątej długości fali (koloru) światła. Ponieważ niebieskie odcienie mają najkrótsze długości fal, są bardziej kompatybilne z with małe cząsteczki, które tworzą powietrze niż długości fal czerwonego, pomarańczowego, żółtego i Zielony.
W ten sposób cząsteczki w atmosferze rozpraszają niebieski w większej ilości niż inne kolory, rozprowadzając go we wszystkich kierunkach w atmosferze. To właśnie ten odbity kolor dociera do naszych oczu na powierzchni Ziemi, więc patrzymy na błękitne niebo.
Astronauci, którzy widzą nasze niebo poza Ziemią, widzą również kolor odbity przez cząsteczki w atmosferze, to znaczy widzą również niebieskie niebo Ziemi.
Kolor nieba jest niebieski, ponieważ jest to kolor najbardziej rozpraszany przez cząsteczki w atmosferze.
Ale w kosmosie nie ma atmosfery, mówimy, że jest próżnia. Ponieważ nie ma atmosfery, promienie słoneczne nie są rozpraszane, a przestrzeń jest ciemna. To pokazuje nam, że kolor nieba zależy od cząstek obecnych w atmosferze. Ponieważ atmosfery innych planet nie są takie same jak nasza, ich cząsteczki mają różne rozmiary i kształty, a zatem mają różne kolory. To wyjaśnia, dlaczego niebo na innych planetach ma inny kolor niż nasz.
Planety Układu Słonecznego mają niebo o różnych kolorach ze względu na budowę ich atmosfer.
Tutaj na Ziemi można to również zwizualizować. Na poniższym rysunku mamy na przykład obraz nieba na Mount Everest, najwyższej górze na ziemi. Zobacz, że niebo jest ciemniejsze. Dlaczego tak się dzieje? Ponieważ gęstość powietrza jest bardzo mała i niewiele jest cząsteczek, które rozprowadzają błękit. Z tego powodu kolor nieba jest ciemniejszy.
Niebo na szczycie Mount Everestu jest ciemniejsze niż zwykle
Pozostaje jednak jedno pytanie: Dlaczego niebo jest czerwone o zmierzchu?
Kiedy słońce zachodzi, światło przechodzi przez znacznie większą ilość atmosfery, zanim dotrze do naszych oczu. Kolory o dłuższych falach, takie jak czerwony i pomarańczowy, są rozpraszane jako ostatnie i są widoczne nawet po przejściu przez tę większą ilość atmosfery. Niebieskie światło, które zostało w ten sposób rozproszone prawie całkowicie, ponieważ atmosfera działa jak filtr, praktycznie nie dociera do naszych oczu. Z drugiej strony można wizualizować światło czerwone, które nie jest rozpraszane, ale przepuszczane.
Ponadto cząsteczki kurzu i dymu, które są większe niż cząsteczki powietrza, są bardziej kompatybilne z czerwonymi długościami fal. Dlatego te cząstki rozpraszają kolor czerwony bardziej niż niebieski. Efektem są wspaniałe widoki, jak na przykład zachód słońca pokazany poniżej:
Zachód słońca na plaży z czerwonawym niebem
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
