Fysiikka

Miksi taivas on sininen?


Kun valo kulkee prisman läpi, sen spektri on jaettu seitsemään yksiväriseen väriin, kun värien sateenkaari syntyy. Ilmakehällä on sama rooli kuin prismalla, joka toimii silloin, kun auringonsäteet törmäävät ilman, veden ja pölyn molekyyleihin ja ovat vastuussa valon sinisen aallonpituuden leviämisestä.

Kun havaitsemme esineen värin, se johtuu siitä, että se on heijastanut tai hajonnut diffuusisti tietyn värin valoon liittyvän aallonpituuden. Esimerkiksi vihreä lehti käyttää kaikkia spektrin värejä fotosynteesiin, paitsi vihreä, joka heijastuu.

Pienen koon ja rakenteen vuoksi ilmakehässä olevat pienet molekyylit hajotavat parhaiten aaltoja, joiden aallonpituudet ovat lyhyemmät, kuten sininen ja violetti.

Koko päivän sininen valo (lyhyempi aallonpituus) on hajallaan kymmenen kertaa enemmän kuin punainen valo (pidempi aallonpituus).

Sinisen valon taajuus on hyvin lähellä atomien resonanssitaajuutta, toisin kuin punainen valo, siksi sininen valo siirtää molekyylin atomikerrosten elektroneja paljon helpommin kuin punainen. Tämä aiheuttaa pienen viiveen sinisessä valossa, joka palaa kaikkiin suuntiin.

Kun taivas on sumuinen, sumuinen tai savuinen, esiintyy ylisuuria hiukkasia, jotka hajottavat kaikki aallonpituudet tasaisesti, joten taivas pyrkii muuttumaan vaaleammaksi monokromaattisten värien yhdistymisen vuoksi.

Maapallon läheisyydessä sijaitsevassa tyhjiössä, jossa ei ole ilmapiiriä, auringonsäteet eivät ole hajallaan, joten ne kulkevat suorassa suunnassa auringosta katsojalle, joten astronautit näkevät tumman taivaan ikään kuin se olisi aina ollut yö.

Miksi auringonlasku ja aamunkoitto ovat punaisia?

Kun aurinko on horisontissa, valo kulkee paljon suuremman polun ilmakehän läpi päästäksemme silmiin kuin silloin, kun se on päämme yläpuolella. Sininen valo tällä polulla on hajallaan melkein kokonaan, ilmapiiri toimii suodattimena ja hyvin vähän sinistä valoa tavoittaa silmämme, kun taas vain lähetetty punainen valo saavuttaa meidät helpommin.

Lisäksi punainen ja oranssi muuttuvat paljon kirkkaammiksi hämärässä, kun ilmassa on pölyä tai savua. Tämä johtuu siitä, että pölyhiukkaset ovat paljon suurempia kuin muut ilmakehässä olevat, aiheuttaen sironnan läheisten aallonpituuksien valolla, tässä tapauksessa punaisella ja oranssilla.

Miksi pilvet ovat valkoisia?

Pilvissä on valon aallonpituutta paljon suurempia pisaroita, laajalle leviämistä tapahtuu koko näkyvällä spektrillä ja yhtä suuret määrät sinistä, vihreää ja punaista muodostuvat yhdessä aiheuttaen valkoisen valon hajaantumisen.


Video: Tapio Rautavaara - Taivas on sininen ja valkoinen (Kesäkuu 2021).