En av de mest spännande frågorna som följer de flesta från en ung ålder är: För att himlen är blå?Denna tvivel blir ännu mer intressant när vi lär oss att universum är mörktoch även när vi ser att i skymningen ändras färgen som visualiseras på himlen till en rödaktig ton.Men varför händer detta?
För att svara på alla dessa frågor måste vi först förstå sammansättningen av färger och ljus. Färgerna vi ser består av vågor. Varje färg har olika våglängd. Denna längd är avståndet mellan en topp och en annan, det vill säga mellan vågens högsta delar. Ju längre våglängd, desto lägre är dess strålningsenergi och tvärtom.
Våglängden är avståndet från en topp till en annan av en elektromagnetisk våg.
Solljuset vi ser på himlen ser vitt ut,men faktiskt bildas denna vita färg av föreningen av alla regnbågens färger. Detta kan ses i figuren nedan, där vitt ljus passerar genom ett prisma och bryts ner i följande färger: röd, orange, gul, grön, blå, indigo och violett.
Sönderfall av vitt solljus när det passerar genom ett prisma
Spektrumet av synligt ljus nedan visar oss att rött är den färg som har den längsta våglängden. Blå, indigo och violett har de kortaste våglängderna.
Synligt ljusspektrum och deras respektive våglängder
När vitt ljus från solen träffar jordens atmosfär kommer det i kontakt med molekyler och atomdu donera. Bland dessa mycket små molekyler finns främst syrgas (O2) och kvävgas (N2). Dessa partiklar reflekterar eller förökar färgerna som utgör solljus i olika riktningar.
Men ljus sprider sig mer när det passerar genom partiklar med en diameter som är lika med en tiondel av ljusets våglängd (färg). Eftersom blå toner har de kortaste våglängderna är de mer kompatibla med små partiklar som utgör luften än våglängderna för rött, orange, gult och grön.
Således diffunderar molekyler i atmosfären blått i en högre mängd än andra färger och sprider det blå till alla riktningar i atmosfären. Det är den reflekterade färgen som når våra ögon på jordytan, så vi tittar på den blå himlen.
Astronauter som ser vår himmel utanför jorden ser också färgen reflekteras av molekylerna i atmosfären, det vill säga de ser också jordens himmelblå.
Himmelens färg är blå eftersom det är den färg som sprids mest av partiklar i atmosfären.
Men i rymden finns det ingen atmosfär, vi säger att det finns ett vakuum. Eftersom det inte finns någon atmosfär är solens strålar inte utspridda och rymden är mörk. Detta visar oss att himmelens färg beror på de partiklar som finns i atmosfären. Eftersom atmosfären på andra planeter inte är densamma som vår, har deras partiklar olika storlekar och former och sprider därför olika färger. Detta förklarar varför himlen på andra planeter har en annan färg än vår.
Solsystemets planeter har himmel med olika färger på grund av deras atmosfärers sammansättning.
Här på jorden kan denna händelse också visualiseras. I följande bild har vi till exempel en bild av himlen på Mount Everest, det högsta berget på jorden. Se att himlen där är mörkare blå. Varför händer det? Eftersom luftens densitet är väldigt liten och det finns få molekyler som sprider det blå. Av denna anledning är himmelens färg mörkare.
Himlen ovanpå Mount Everest är mörkare än vanligt
En fråga kvarstår dock: Varför är himlen röd i skymningen?
När solen går ner passerar ljus genom en mycket större mängd atmosfär innan de når våra ögon. Färger med längre våglängder, som röda och orange, är de sista som sprids och är synliga även efter att ha passerat genom denna större mängd atmosfär. Det blå ljuset, som har spridits nästan helt på detta sätt, eftersom atmosfären fungerar som ett filter, når praktiskt taget inte våra ögon. Å andra sidan kan rött ljus, som inte sprids men sänds, visualiseras.
Dessutom är damm- och rökpartiklar som är större än luftpartiklar mer kompatibla med de röda våglängderna. Därför sprider dessa partiklar rött mer än blått. Resultatet är underbar utsikt, som solnedgången som visas nedan:
Solnedgång på stranden med rödaktig himmel
Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi
