تعليم

لماذا نرى السماء باللون الأزرق؟

سبب رؤية السماء باللون الأزرق.

يتكون الضوء الأبيض ، بما في ذلك ضوء الشمس، من العديد من ألوان الضوء المختلفة ، ولكل منها الطول الموجي المقابل.

يمكن أن تحدث عدة أشياء مختلفة عندما يكون هذا الضوء مهماً.على سبيل المثال ، إذا كان ضوء الشمس يمر عبر مادة شفافة ، مثل الماء ، فإن تلك الموجات الضوئية سوف تنكسر ، أو تنحني ، لأن الضوء يغير سرعته أثناء انتقاله من وسط (هواء) إلى آخر (ماء).

تعمل المنشورات على تفكيك الضوء الأبيض إلى الألوان المكونة له ، لأن الأطوال الموجية المختلفة للضوء تنكسر في زوايا مختلفة – تنتقل الألوان بسرعات مختلفة – أثناء مرورها عبر المنشور.

بدلاً من ذلك ، تعكس بعض الأشياء ، مثل المرايا ، الضوء في اتجاه واحد. يمكن للأجسام الأخرى أن تتسبب في تشتت الضوء في اتجاهات عديدة.

إن زرقة السماء هو نتيجة لنوع معين من التشتت يسمى نثر رايلي ، والذي يشير إلى الانتثار الانتقائي للضوء من الجسيمات التي لا يزيد طولها عن عُشر الطول الموجي للضوء.

الأهم من ذلك ، أن تشتت رايلي يعتمد بشكل كبير على الطول الموجي للضوء ، مع تشتت الضوء ذي الطول الموجي المنخفض أكثر. في الغلاف الجوي السفلي ، تشتت جزيئات الأكسجين والنيتروجين الضوء قصير الموجة ، مثل الضوء الأزرق والبنفسجي ، بدرجة أكبر بكثير من الضوء ذي الموجة الطويلة ، مثل الضوء الأحمر والأصفر. في الواقع ، تشتت الضوء 400 نانومتر (البنفسجي) هو 9.4 مرة أكبر من تشتت 700 نانومتر من الضوء (أحمر).

على الرغم من أن جزيئات الغلاف الجوي تشتت اللون البنفسجي أكثر من اللون الأزرق (450 نانومتر من الضوء) ، فإن السماء تظهر باللون الأزرق ، لأن أعيننا أكثر حساسية للضوء الأزرق ولأن بعض الضوء البنفسجي يمتص في الغلاف الجوي العلوي.

أثناء شروق الشمس أو غروبها ، يجب أن يمر ضوء الشمس عبر المزيد من الغلاف الجوي للوصول إلى عينيك. يتناثر المزيد من الضوء الأزرق والبنفسجي ، مما يسمح للأحمر والأصفر بالتألق.

لماذا يختلف لون الأفق بين شروق الشمس ومغيبها؟

تظهر الألوان بشكل عام نتيجة إختلاف طولها الموجي ومدى تشتتها في الغلاف الجوي. ومن المعروف أن لون السماء يميل إلى الحُمرة عند شروق الشمس وبشكل أكبر عند مغيبها، أما في مُنتصف النهار فيكون لون السماء الأكثر زُرقة على الإطلاق.

ويرجع ذلك إلى أن أشعة الشمس تُرسل كافة ألوان الطيف المرئي وغير المرئي، وعند وجودها في المشرق والمغيب فإنها تكون أبعد ظاهرياً مما هي في كبد السماء، لذلك يُعتبر اللون الأحمر أحد الألوان ذو الطول الموجي الكبير هو اللون الظاهر حينها حيث يسهل إختراقه الطبقات المنخفضة في الغلاف الجوي.

أما عند وجود الشمس في كبد السماء، فإنها أقرب ظاهرياً للأرض، وبالتالي يكون اللون الأزرق/البنفسجي ذو الطول الموجي القصير هو الظاهر للعيان حيث يقوم الغلاف الجوي والذرات العالقة فيه بتشتيته أولاً.

يُذكر أن الأدخنة والتلوّث والغبار تُساهم في تشتيت أضافي لأشعة الشمس وفي العادة لصالح اللون الأحمر، لذا تظهر السماء أكثر حُمرة عند المغيب منها عند الشروق، بفعل تزايد العوامل السابقة خلال ساعات النهار المُتأخرة مُقارنة بساعات الليل المُتأخرة والفجر أي قُبيل شروق الشمس.

المراجع :

Robert Britt (9-6-2014), “Why Is the Sky Blue?”، www.livescience.com”

لماذا يختلف لون الأفق بين شروق الشّمس ومغيبها”، sa.arabiaweather.com

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى