Mengapa langit biru kerana... Mengapa langit biru untuk kanak-kanak? Mengapa langit tidak berwarna ungu?

Walaupun kemajuan saintifik dan akses percuma kepada banyak sumber maklumat, jarang sekali seseorang dapat menjawab dengan betul persoalan mengapa langit berwarna biru.

Mengapa langit biru atau biru pada siang hari?

Cahaya putih - yang dipancarkan Matahari - terdiri daripada tujuh bahagian spektrum warna: merah, oren, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Sajak kecil yang dikenali dari sekolah - "Setiap Pemburu Ingin Tahu Di Mana Pheasant Duduk" - dengan tepat menentukan warna spektrum ini dengan huruf awal setiap perkataan. Setiap warna mempunyai panjang gelombang cahayanya sendiri: merah adalah yang terpanjang dan ungu adalah yang terpendek.

Langit (atmosfera) yang kita kenali terdiri daripada mikrozarah pepejal, titisan kecil molekul air dan gas. Untuk masa yang lama, terdapat beberapa andaian yang salah cuba menjelaskan mengapa langit berwarna biru:

atmosfera, yang terdiri daripada zarah-zarah kecil air dan molekul pelbagai gas, membenarkan sinaran spektrum biru melalui dengan baik dan tidak membenarkan sinaran spektrum merah menyentuh Bumi;
Zarah pepejal kecil - seperti habuk - terampai di udara menyerakkan gelombang biru dan ungu paling sedikit, dan kerana ini ia berjaya sampai ke permukaan Bumi, tidak seperti warna spektrum yang lain.

Hipotesis ini disokong oleh ramai saintis terkenal, tetapi penyelidikan oleh ahli fizik Inggeris John Rayleigh menunjukkan bahawa zarah pepejal bukanlah punca utama penyebaran cahaya. Ia adalah molekul gas di atmosfera yang memisahkan cahaya kepada komponen warna. Sinar putih cahaya matahari, berlanggar dengan zarah gas di langit, berselerak (menyebar) ke arah yang berbeza.

Apabila ia berlanggar dengan molekul gas, setiap tujuh komponen warna cahaya putih bertaburan. Pada masa yang sama, cahaya dengan gelombang yang lebih panjang (komponen merah spektrum, yang juga termasuk oren dan kuning) bertaburan kurang baik berbanding cahaya dengan gelombang pendek (komponen biru spektrum). Oleh kerana itu, selepas berselerak, lapan kali lebih banyak warna spektrum biru kekal di udara daripada merah.

Walaupun ungu mempunyai panjang gelombang terpendek, langit masih kelihatan biru kerana campuran ombak ungu dan hijau. Di samping itu, mata kita melihat warna biru lebih baik daripada ungu, memandangkan kecerahan yang sama bagi kedua-duanya. Fakta-fakta inilah yang menentukan skema warna langit: atmosfera benar-benar dipenuhi dengan sinar warna biru-biru.

Mengapa pula matahari terbenam berwarna merah?

Walau bagaimanapun, langit tidak selalunya biru. Persoalan secara semula jadi timbul: jika kita melihat langit biru sepanjang hari, mengapa matahari terbenam berwarna merah? Kami mendapati di atas bahawa warna merah paling sedikit bertaburan oleh molekul gas. Semasa matahari terbenam, Matahari menghampiri ufuk dan sinaran matahari diarahkan ke arah permukaan Bumi bukan secara menegak, seperti pada siang hari, tetapi pada sudut.

Oleh itu, laluan yang dilaluinya melalui atmosfera adalah lebih panjang daripada laluan pada siang hari ketika matahari tinggi. Oleh kerana itu, spektrum biru-biru diserap dalam lapisan atmosfera yang tebal, tidak sampai ke Bumi. Dan gelombang cahaya yang lebih panjang daripada spektrum merah-kuning mencapai permukaan Bumi, mewarnai langit dan awan dalam warna merah dan kuning ciri-ciri matahari terbenam.

Mengapa awan putih?

Mari kita sentuh topik awan. Mengapa ada awan putih di langit biru? Pertama, mari kita ingat bagaimana ia terbentuk. Udara lembap yang mengandungi wap yang tidak kelihatan, dipanaskan di permukaan bumi, naik dan mengembang disebabkan oleh fakta bahawa tekanan udara kurang di bahagian atas. Apabila udara mengembang, ia menjadi sejuk. Apabila wap air mencapai suhu tertentu, ia terpeluwap di sekeliling habuk atmosfera dan pepejal terampai lain, menghasilkan titisan air yang kecil yang bergabung membentuk awan.

Walaupun saiznya agak kecil, zarah air jauh lebih besar daripada molekul gas. Dan jika, apabila bertemu molekul udara, sinaran matahari bertaburan, maka apabila mereka bertemu dengan titisan air, cahaya itu dipantulkan daripada mereka. Dalam kes ini, sinaran cahaya matahari yang pada mulanya putih tidak mengubah warnanya dan pada masa yang sama "mewarnai" molekul awan putih.

Apabila angin melemparkan tanjung telus putih gebu ke atas langit biru yang indah, orang ramai mula mendongak lebih dan lebih kerap. Jika pada masa yang sama ia juga memakai kot bulu kelabu yang besar dengan benang perak hujan, maka orang-orang di sekelilingnya bersembunyi daripadanya di bawah payung. Jika pakaian berwarna ungu tua, maka semua orang duduk di rumah dan ingin melihat langit biru yang cerah.

Dan hanya apabila langit biru cerah yang lama ditunggu-tunggu muncul, yang memakai gaun biru mempesonakan dihiasi dengan sinar matahari keemasan, orang bergembira - dan, tersenyum, meninggalkan rumah mereka dengan menjangkakan cuaca baik.

Persoalan kenapa langit berwarna biru membimbangkan fikiran manusia sejak dahulu lagi. Legenda Yunani telah menemui jawapan mereka. Mereka mendakwa bahawa naungan ini diberikan kepadanya oleh kristal batu yang paling tulen.

Pada zaman Leonardo da Vinci dan Goethe, mereka juga mencari jawapan kepada persoalan mengapa langit berwarna biru. Mereka percaya bahawa warna biru langit diperoleh dengan mencampurkan cahaya dengan kegelapan. Tetapi kemudian teori ini disangkal sebagai tidak boleh dipertahankan, kerana ternyata dengan menggabungkan warna-warna ini, anda hanya boleh mendapatkan nada spektrum kelabu, tetapi bukan warna.

Selepas beberapa lama, jawapan kepada persoalan mengapa langit berwarna biru telah cuba dijelaskan pada abad ke-18 oleh Marriott, Bouguer dan Euler. Mereka percaya bahawa ini adalah warna semula jadi zarah yang membentuk udara. Teori ini popular walaupun pada awal abad berikutnya, terutamanya apabila didapati bahawa oksigen cecair berwarna biru dan ozon cecair berwarna biru.

Saussure adalah orang pertama yang mengemukakan idea yang lebih atau kurang masuk akal, yang mencadangkan bahawa jika udara benar-benar tulen, tanpa kekotoran, langit akan menjadi hitam. Tetapi kerana atmosfera mengandungi pelbagai unsur (contohnya, wap atau titisan air), mereka, mencerminkan warna, memberikan langit naungan yang dikehendaki.

Selepas ini, saintis mula semakin dekat dengan kebenaran. Arago menemui polarisasi, salah satu ciri cahaya bertaburan yang melantun dari langit. Fizik pasti membantu saintis dalam penemuan ini. Kemudian, penyelidik lain mula mencari jawapannya. Pada masa yang sama, persoalan mengapa langit berwarna biru sangat menarik bagi saintis sehingga untuk mengetahui, sejumlah besar eksperimen yang berbeza telah dijalankan, yang membawa kepada idea bahawa sebab utama penampilan warna biru adalah. bahawa sinaran Matahari kita hanya bertaburan di atmosfera.

Penjelasan

Yang pertama mencipta jawapan berasaskan matematik untuk penyerakan cahaya molekul ialah penyelidik British Rayleigh. Dia membuat hipotesis bahawa cahaya tersebar bukan kerana kekotoran di atmosfera, tetapi kerana molekul udara itu sendiri. Teorinya telah dibangunkan - dan ini adalah kesimpulan yang dibuat oleh saintis.

Sinaran matahari menuju ke Bumi melalui atmosferanya (lapisan udara yang tebal), yang dipanggil sampul udara planet ini. Langit gelap sepenuhnya dipenuhi dengan udara, yang, walaupun pada hakikatnya ia benar-benar telus, tidak kosong, tetapi terdiri daripada molekul gas - nitrogen (78%) dan oksigen (21%), serta titisan air, wap, hablur ais dan kepingan kecil bahan pepejal (contohnya, zarah habuk, jelaga, abu, garam laut, dsb.).

Sesetengah sinar berjaya melepasi secara bebas antara molekul gas, memintas sepenuhnya, dan oleh itu mencapai permukaan planet kita tanpa perubahan, tetapi kebanyakan sinar berlanggar dengan molekul gas, yang menjadi teruja, menerima tenaga dan melepaskan sinar pelbagai warna dalam arah yang berbeza, sepenuhnya mewarnai langit, menyebabkan kita melihat langit biru yang cerah.

Cahaya putih itu sendiri terdiri daripada semua warna pelangi, yang selalunya boleh dilihat apabila ia dipecahkan kepada bahagian komponennya. Kebetulan molekul udara menyerakkan warna biru dan ungu paling banyak, kerana ia adalah bahagian terpendek spektrum kerana ia mempunyai panjang gelombang terpendek.

Apabila warna biru dan ungu bercampur di atmosfera dengan sedikit merah, kuning dan hijau, langit mula "bercahaya" biru.

Oleh kerana atmosfera planet kita tidak homogen, tetapi agak berbeza (berdekatan permukaan Bumi ia lebih padat daripada di atas), ia mempunyai struktur dan sifat yang berbeza, kita boleh melihat warna biru. Sebelum matahari terbenam atau matahari terbit, apabila panjang sinaran matahari meningkat dengan ketara, warna biru dan ungu bertaburan di atmosfera dan sama sekali tidak sampai ke permukaan planet kita. Gelombang kuning-merah, yang kita perhatikan di langit dalam tempoh masa ini, berjaya dicapai.

Pada waktu malam, apabila sinaran matahari tidak dapat mencapai bahagian tertentu di planet ini, atmosfera di sana menjadi telus, dan kita melihat ruang "hitam". Beginilah cara angkasawan di atas atmosfera melihatnya. Perlu diingat bahawa angkasawan bernasib baik, kerana apabila mereka berada lebih daripada 15 km di atas permukaan bumi, pada siang hari mereka dapat memerhatikan Matahari dan bintang secara serentak.

Warna langit di planet lain

Memandangkan warna langit sebahagian besarnya bergantung kepada atmosfera, maka tidak hairanlah ia mempunyai warna yang berbeza di planet yang berbeza. Sangat menarik bahawa atmosfera Zuhal adalah warna yang sama dengan planet kita.

Langit Uranus adalah warna aquamarine yang sangat cantik. Atmosferanya terdiri terutamanya daripada helium dan hidrogen. Ia juga mengandungi metana, yang menyerap sepenuhnya merah dan menyerakkan warna hijau dan biru. Langit Neptunus berwarna biru: di atmosfera planet ini tidak banyak helium dan hidrogen seperti kita, tetapi terdapat banyak metana, yang meneutralkan cahaya merah.

Atmosfera di Bulan, satelit Bumi, serta di Mercury dan Pluto, tidak hadir sepenuhnya, oleh itu, sinaran cahaya tidak dipantulkan, jadi langit di sini hitam, dan bintang-bintang mudah dibezakan. Warna biru dan hijau pancaran matahari diserap sepenuhnya oleh atmosfera Venus, dan apabila Matahari berada berhampiran ufuk, langit berwarna kuning.

Pada hari yang cerah, langit di atas kita kelihatan biru terang. Pada waktu petang, matahari terbenam mewarnai langit dengan warna merah, merah jambu dan oren. Jadi mengapa langit biru dan apa yang menjadikan matahari terbenam merah?

Apakah warna matahari?

Sudah tentu matahari kuning! Semua penduduk bumi akan menjawab dan penduduk Bulan akan tidak bersetuju dengan mereka.

Dari Bumi, Matahari kelihatan kuning. Tetapi di angkasa atau di Bulan, Matahari akan kelihatan putih kepada kita. Tiada atmosfera di angkasa untuk menyerakkan cahaya matahari.

Di Bumi, beberapa panjang gelombang pendek cahaya matahari (biru dan ungu) diserap oleh penyerakan. Selebihnya spektrum kelihatan kuning.

Dan di angkasa, langit kelihatan gelap atau hitam dan bukannya biru. Ini adalah hasil daripada ketiadaan atmosfera, oleh itu cahaya tidak tersebar dalam apa-apa cara.

Tetapi jika anda bertanya tentang warna matahari pada waktu petang. Kadang-kadang jawapannya matahari itu MERAH. Tapi kenapa?

Mengapa matahari merah pada waktu matahari terbenam?

Apabila Matahari bergerak ke arah matahari terbenam, cahaya matahari perlu menempuh jarak yang lebih jauh di atmosfera untuk mencapai pemerhati. Kurang cahaya langsung sampai ke mata kita dan Matahari kelihatan kurang terang.

Memandangkan cahaya matahari perlu menempuh jarak yang lebih jauh, lebih banyak serakan berlaku. Bahagian merah spektrum cahaya matahari melalui udara lebih baik daripada bahagian biru. Dan kita melihat matahari merah. Semakin rendah Matahari turun ke ufuk, semakin besar "kaca pembesar" yang lapang di mana kita melihatnya, dan semakin merahnya.

Atas sebab yang sama, Matahari nampaknya berdiameter jauh lebih besar daripada pada siang hari: lapisan udara memainkan peranan sebagai kaca pembesar untuk pemerhati duniawi.

Langit di sekeliling matahari terbenam boleh mempunyai warna yang berbeza. Langit paling indah apabila udara mengandungi banyak zarah kecil habuk atau air. Zarah-zarah ini memantulkan cahaya ke semua arah. Dalam kes ini, gelombang cahaya yang lebih pendek bertaburan. Pemerhati melihat sinaran cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang, itulah sebabnya langit kelihatan merah, merah jambu atau oren.

Cahaya nampak ialah sejenis tenaga yang boleh bergerak melalui angkasa. Cahaya dari Matahari atau lampu pijar kelihatan putih, walaupun pada hakikatnya ia adalah campuran semua warna. Warna utama yang membentuk putih ialah merah, oren, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Warna-warna ini terus berubah menjadi satu sama lain, jadi sebagai tambahan kepada warna utama terdapat juga sejumlah besar pelbagai warna. Semua warna dan rona ini boleh diperhatikan di langit dalam bentuk pelangi yang muncul di kawasan kelembapan tinggi.

Udara yang memenuhi seluruh langit adalah campuran molekul gas kecil dan zarah pepejal kecil seperti habuk.

Sinaran matahari, yang datang dari angkasa, mula bertaburan di bawah pengaruh gas atmosfera, dan proses ini berlaku mengikut Hukum Penyebaran Rayleigh. Semasa cahaya bergerak melalui atmosfera, kebanyakan panjang gelombang panjang spektrum optik melalui tidak berubah. Hanya sebahagian kecil warna merah, oren dan kuning berinteraksi dengan udara, terlanggar molekul dan habuk.

Apabila cahaya berlanggar dengan molekul gas, cahaya boleh dipantulkan ke arah yang berbeza. Sesetengah warna, seperti merah dan oren, mencapai pemerhati secara langsung dengan melalui udara secara langsung. Tetapi kebanyakan cahaya biru dipantulkan daripada molekul udara ke semua arah. Ini menyerakkan cahaya biru ke seluruh langit dan menjadikannya kelihatan biru.

Walau bagaimanapun, banyak panjang gelombang cahaya yang lebih pendek diserap oleh molekul gas. Setelah diserap, warna biru dipancarkan ke semua arah. Ia bertaburan di mana-mana di langit. Tidak kira ke arah mana anda melihat, sebahagian daripada cahaya biru yang bertaburan ini sampai kepada pemerhati. Memandangkan cahaya biru kelihatan di mana-mana di atas kepala, langit kelihatan biru.

Jika anda melihat ke arah ufuk, langit akan mempunyai warna yang lebih pucat. Ini adalah hasil cahaya yang bergerak lebih jauh melalui atmosfera untuk sampai ke pemerhati. Cahaya yang tersebar itu dihamburkan lagi oleh atmosfera dan kurang cahaya biru yang sampai ke mata pemerhati. Oleh itu, warna langit berhampiran ufuk kelihatan lebih pucat atau kelihatan putih sepenuhnya.

Mengapa ruang hitam?

Tiada udara di angkasa lepas. Oleh kerana tiada halangan dari mana cahaya boleh dipantulkan, cahaya bergerak secara langsung. Sinaran cahaya tidak berselerak, dan "langit" kelihatan gelap dan hitam.

Suasana.

Atmosfera ialah campuran gas dan bahan lain yang mengelilingi Bumi dalam bentuk cangkerang nipis, kebanyakannya telus. Atmosfera dipegang oleh graviti Bumi. Komponen utama atmosfera ialah nitrogen (78.09%), oksigen (20.95%), argon (0.93%) dan karbon dioksida (0.03%). Atmosfera juga mengandungi sejumlah kecil air (di tempat yang berbeza kepekatannya antara 0% hingga 4%), zarah pepejal, gas neon, helium, metana, hidrogen, kripton, ozon dan xenon. Sains yang mengkaji atmosfera dipanggil meteorologi.

Kehidupan di Bumi tidak mungkin berlaku tanpa kehadiran atmosfera, yang membekalkan oksigen yang kita perlukan untuk bernafas. Di samping itu, atmosfera melakukan satu lagi fungsi penting - ia menyamakan suhu di seluruh planet. Sekiranya tidak ada atmosfera, maka di beberapa tempat di planet ini mungkin terdapat haba yang mendesis, dan di tempat lain yang sangat sejuk, julat suhu boleh berubah-ubah dari -170°C pada waktu malam hingga +120°C pada siang hari. Atmosfera juga melindungi kita daripada sinaran berbahaya daripada Matahari dan angkasa, menyerap dan menyebarkannya.

Struktur atmosfera

Atmosfera terdiri daripada lapisan yang berbeza, pembahagian kepada lapisan ini berlaku mengikut suhu, komposisi molekul dan sifat elektriknya. Lapisan ini tidak mempunyai sempadan yang jelas; ia berubah mengikut musim, dan sebagai tambahan, parameternya berubah pada latitud yang berbeza.

Homosfera

100 km yang lebih rendah, termasuk Troposfera, Stratosfera dan Mesopause.
Membina 99% daripada jisim atmosfera.
Molekul tidak dipisahkan oleh berat molekul.
Komposisinya agak homogen, dengan pengecualian beberapa anomali tempatan kecil. Kehomogenan dikekalkan dengan pencampuran berterusan, pergolakan dan resapan bergelora.
Air adalah salah satu daripada dua komponen yang diagihkan tidak sekata. Apabila wap air naik, ia menyejuk dan terpeluwap, kemudian kembali ke tanah dalam bentuk pemendakan - salji dan hujan. Stratosfera itu sendiri sangat kering.
Ozon adalah satu lagi molekul yang pengedarannya tidak sekata. (Baca di bawah tentang lapisan ozon di stratosfera.)

Heterosfera

Melanjutkan di atas homosfera dan termasuk Termosfera dan Eksosfera.
Pemisahan molekul dalam lapisan ini adalah berdasarkan berat molekulnya. Molekul yang lebih berat seperti nitrogen dan oksigen tertumpu di bahagian bawah lapisan. Yang lebih ringan, helium dan hidrogen, mendominasi bahagian atas heterosfera.

Pembahagian atmosfera kepada lapisan bergantung pada sifat elektriknya.

Suasana neutral

Di bawah 100 km.

Ionosfera

Lebih kurang 100 km.
Mengandungi zarah bercas elektrik (ion) yang dihasilkan oleh penyerapan cahaya ultraungu
Tahap pengionan berubah mengikut ketinggian.
Lapisan yang berbeza mencerminkan gelombang radio panjang dan pendek. Ini membolehkan isyarat radio bergerak dalam garis lurus membengkok di sekeliling permukaan sfera bumi.
Aurora berlaku di lapisan atmosfera ini.
Magnetosfera adalah bahagian atas ionosfera, memanjang hingga lebih kurang 70,000 km ketinggian, ketinggian ini bergantung kepada keamatan angin suria. Magnetosfera melindungi kita daripada zarah bercas tenaga tinggi daripada angin suria dengan mengekalkannya dalam medan magnet Bumi.

Pembahagian atmosfera kepada lapisan bergantung pada suhunya

Ketinggian sempadan atas troposfera bergantung pada musim dan latitud. Ia memanjang dari permukaan bumi ke ketinggian kira-kira 16 km di khatulistiwa, dan ke ketinggian 9 km di Kutub Utara dan Selatan.

Awalan "tropo" bermaksud perubahan. Perubahan dalam parameter troposfera berlaku disebabkan oleh keadaan cuaca - contohnya, disebabkan oleh pergerakan bahagian hadapan atmosfera.
Apabila ketinggian meningkat, suhu menurun. Udara panas naik, kemudian sejuk dan jatuh semula ke Bumi. Proses ini dipanggil perolakan, ia berlaku akibat pergerakan jisim udara. Angin dalam lapisan ini bertiup secara menegak.
Lapisan ini mengandungi lebih banyak molekul daripada semua lapisan lain yang digabungkan.

Stratosfera- memanjang dari lebih kurang 11 km hingga ketinggian 50 km.

Mempunyai lapisan udara yang sangat nipis.
Awalan "strato" merujuk kepada lapisan atau pembahagian kepada lapisan.
Bahagian bawah Stratosfera agak tenang. Pesawat jet sering terbang ke stratosfera bawah untuk mengelakkan cuaca buruk di troposfera.
Di bahagian atas Stratosfera terdapat angin kencang yang dikenali sebagai aliran jet altitud tinggi. Mereka meniup secara mendatar pada kelajuan sehingga 480 km/j.
Stratosfera mengandungi "lapisan ozon", terletak pada ketinggian kira-kira 12 hingga 50 km (bergantung kepada latitud). Walaupun kepekatan ozon dalam lapisan ini hanya 8 ml/m 3, ia sangat berkesan untuk menyerap sinaran ultraungu berbahaya daripada matahari, sekali gus melindungi kehidupan di bumi. Molekul ozon terdiri daripada tiga atom oksigen. Molekul oksigen yang kita sedut mengandungi dua atom oksigen.
Stratosfera sangat sejuk, dengan suhu kira-kira -55°C di bahagian bawah dan meningkat dengan ketinggian. Peningkatan suhu adalah disebabkan oleh penyerapan sinaran ultraungu oleh oksigen dan ozon.

Mesosfera- meluas ke ketinggian kira-kira 100 km.

Salah satu ciri seseorang ialah rasa ingin tahu. Mungkin semua orang, sebagai seorang kanak-kanak, melihat ke langit dan tertanya-tanya: "mengapa langit biru?" Ternyata, jawapan kepada soalan yang kelihatan mudah seperti itu memerlukan asas pengetahuan dalam bidang fizik, dan oleh itu tidak setiap ibu bapa akan dapat menerangkan dengan betul kepada anak mereka sebab fenomena ini.

Mari kita pertimbangkan isu ini dari sudut saintifik.

Julat panjang gelombang sinaran elektromagnet meliputi hampir keseluruhan spektrum sinaran elektromagnet, yang juga termasuk sinaran yang boleh dilihat oleh manusia. Imej di bawah menunjukkan pergantungan keamatan sinaran suria pada panjang gelombang sinaran ini.

Menganalisis imej ini, kita boleh perhatikan hakikat bahawa sinaran yang boleh dilihat juga diwakili oleh keamatan yang tidak sekata untuk sinaran panjang gelombang yang berbeza. Oleh itu, warna ungu memberikan sumbangan yang agak kecil kepada sinaran yang boleh dilihat, dan sumbangan terbesar dibuat oleh warna biru dan hijau.

Mengapa langit berwarna biru?

Pertama sekali, soalan ini didorong oleh fakta bahawa udara adalah gas tidak berwarna dan tidak boleh memancarkan cahaya biru. Jelas sekali, punca radiasi tersebut adalah bintang kita.

Seperti yang anda ketahui, cahaya putih sebenarnya adalah gabungan sinaran daripada semua warna spektrum yang boleh dilihat. Menggunakan prisma, cahaya boleh dipisahkan dengan jelas kepada pelbagai warna. Kesan yang sama berlaku di langit selepas hujan dan membentuk pelangi. Apabila cahaya matahari memasuki atmosfera bumi, ia mula berselerak, i.e. sinaran bertukar arah. Walau bagaimanapun, keanehan komposisi udara adalah sedemikian rupa sehingga apabila cahaya memasukinya, sinaran dengan panjang gelombang pendek tersebar lebih kuat daripada sinaran gelombang panjang. Oleh itu, dengan mengambil kira spektrum yang digambarkan sebelum ini, anda dapat melihat bahawa cahaya merah dan oren secara praktikal tidak akan mengubah trajektori mereka apabila melalui udara, manakala sinaran ungu dan biru akan mengubah arahnya dengan ketara. Atas sebab ini, cahaya gelombang pendek "mengembara" tertentu muncul di udara, yang sentiasa bertaburan dalam persekitaran ini. Hasil daripada fenomena yang diterangkan, sinaran gelombang pendek dalam spektrum yang boleh dilihat (ungu, cyan, biru) kelihatan dipancarkan dari setiap titik di langit.

Fakta yang terkenal tentang persepsi radiasi ialah mata manusia boleh menangkap, melihat, radiasi hanya jika ia terus masuk ke mata. Kemudian, melihat ke langit, kemungkinan besar anda akan melihat warna sinaran yang boleh dilihat itu, yang panjang gelombangnya adalah yang paling pendek, kerana sinaran inilah yang paling baik tersebar di udara.

Mengapa anda tidak melihat warna merah yang jelas apabila melihat Matahari? Pertama, tidak mungkin seseorang dapat memeriksa Matahari dengan teliti, kerana sinaran yang kuat boleh merosakkan organ visual. Kedua, walaupun wujud fenomena seperti penyebaran cahaya di udara, kebanyakan cahaya yang dipancarkan oleh Matahari sampai ke permukaan Bumi tanpa berselerak. Oleh itu, semua warna spektrum sinaran yang kelihatan digabungkan, membentuk cahaya dengan warna putih yang lebih jelas.

Mari kita kembali kepada cahaya yang bertaburan oleh udara, warna yang, seperti yang telah kita tentukan, harus mempunyai panjang gelombang terpendek. Daripada sinaran yang boleh dilihat, ungu mempunyai panjang gelombang terpendek, diikuti oleh biru, dan biru mempunyai panjang gelombang yang lebih panjang sedikit. Dengan mengambil kira keamatan sinaran matahari yang tidak sekata, menjadi jelas bahawa sumbangan warna ungu adalah diabaikan. Oleh itu, sumbangan terbesar kepada sinaran yang disebarkan oleh udara berasal dari biru, diikuti oleh biru.

Mengapa matahari terbenam berwarna merah?

Dalam kes apabila Matahari bersembunyi di sebalik ufuk, kita boleh melihat sinaran gelombang panjang yang sama warna merah-oren. Dalam kes ini, cahaya dari Matahari mesti menempuh jarak yang lebih jauh di atmosfera Bumi sebelum sampai ke mata pemerhati. Pada titik di mana sinaran matahari mula berinteraksi dengan atmosfera, warna biru dan biru paling ketara. Walau bagaimanapun, dengan jarak, sinaran gelombang pendek kehilangan keamatannya, kerana ia tersebar dengan ketara di sepanjang jalan. Walaupun sinaran gelombang panjang melakukan kerja yang sangat baik untuk meliputi jarak jauh tersebut. Itulah sebabnya Matahari merah pada waktu matahari terbenam.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, walaupun sinaran gelombang panjang tersebar dengan lemah di udara, penyebaran masih berlaku. Oleh itu, berada di ufuk, Matahari memancarkan cahaya, dari mana hanya sinaran warna merah-oren mencapai pemerhati, yang mempunyai sedikit masa untuk menghilang di atmosfera, membentuk cahaya "mengembara" yang disebutkan sebelumnya. Yang terakhir mewarnai langit dalam warna merah dan oren beraneka ragam.

Mengapa awan putih?

Bercakap tentang awan, kita tahu bahawa ia terdiri daripada titisan cecair mikroskopik yang menyerakkan cahaya kelihatan hampir seragam, tanpa mengira panjang gelombang sinaran. Kemudian cahaya yang bertaburan, diarahkan ke semua arah dari titisan, bertaburan lagi pada titisan lain. Dalam kes ini, gabungan sinaran semua panjang gelombang dipelihara, dan awan "bercahaya" (mencerminkan) dalam warna putih.

Jika cuaca mendung, maka sedikit sinaran suria sampai ke permukaan bumi. Dalam kes awan besar, atau sejumlah besar daripadanya, sebahagian daripada cahaya matahari diserap, menyebabkan langit menjadi malap dan berubah menjadi kelabu.