225727076

رنگ آسمان و پدیده رایلی

 نور خورشید شامل طیف وسیعی از امواج الکترومغناطیسی است. برخی از این امواج نور مرئی بوده که شامل تمامی رنگ‌ها، از قرمز تا بنفش، می‌شود. اگر تمامی این رنگ‌ها با هم به چشم ما برسد، ما آن را سفید می‌بینیم. یعنی می‌توان گفت نور سفید ترکیبی از همه رنگ‌هاست. مثلا اگر مستقیم به خورشید نگاه کنیم، از آنجا که نور سفید فاصله کمی را از اتمسفر طی می‌کند تا به چشم ما برسد، آن را سفید می‌بینیم. آنگاه که نور سفید خورشید به ذرات معلق هوا برخورد می‌کند، در همه جهت‌ها پراکنده می‌شود. بیشترین پراکندگی مربوط به نور آبی و بنفش و کمترین پراکندگی مربوط به نور قرمز و نارنجی است. از آنجا که بنفش بیشترین پراکندگی را دارد، آسمان بیشتر بنفش است تا آبی! اما در حقیقت بخشی از طیف بنفش توسط اتمسفر جذب می‌شود. همینطور شدت نور بنفش کمتر بوده و چشم انسان‌ها به نور آبی حساس‌تر است. به همین دلیل ما آسمان را آبی می‌بینیم.

ساخت رنگ های مختلف

نور خورشیدی که می بینیم نوعی تابش الکترومغناطیسی است که توسط خورشید ساطع و به عنوان نور مرئی و سفید شناخته می شود اما از رنگ هایی با طول موج های مختلف تشکیل شده است، بنفش دارای کوتاه ترین طول موج و قرمز دارای طولانی ترین طول موج است. وقتی به یک منشور یا رنگین کمان نگاه می کنید می توانید رنگ های مختلف را ببینید.

اتمسفر زمین

اتمسفر در درجه اول تقریبا از 21٪ موکلولهای اکسیژن و 78٪ نیتروژن تشکیل شده است. علاوه بر این مولکول های آب به شکل قطرات، کریستال های یخ، بخار، ذرات گرد و غبار، آلاینده ها و خاکستر را می توان در جو یافت که به زمین نزدیک تر هستند و با افزایش ارتفاع کم می شوند.

آسمان آبی و خورشید زرد

وقتی نور خورشید به مولکول های گاز مانند نیتروژن و اکسیژن برخورد می کند، رنگ هایی با طول موج بلند مثل قرمز، زرد و نارنجی به راحتی عبور می کند، در حالی که نور طول موج های کوتاه تر، مانند آبی و بنفش، جذب می شود و سپس در تمام جهات توسط مولکول های گاز پراکنده می شود.

هنگامی که در طول روز به آسمان نگاه می کنید، این نور آبی و بنفش پراکنده به چشم های شما می رسد، با این حال، چشم انسان بیشتر پذیرای فرکانس های آبی نسبت به بنفش است، بنابراین آسمان آبی به نظر می رسد.

این پدیده به عنوان پراکندگی رایلی شناخته می شود و نام آن برگرفته از فیزیکدان بریتانیایی، به نام لرد رایلی است. اگر چه آسمان آبی به نظر می رسد اما خورشید در طول روز زرد است، حتی اگر نور خورشید سفید باشد. زمانی که خورشید در بلندترین نقطه از آسمان است، نور باید فاصله کمتری از اتمسفر را طی کند؛ به این معنی که نور زرد، نارنجی و قرمز از آن عبور می کند در حالی که مقدار کمی نور آبی و بنفش پراکنده شده و از ترکیب خارج می شود. بنابراین خورشید روی زمین زرد به نظر می رسد.

دلیل قرمزی آسمان و خورشید هنگام طلوع و غروب

دیدن یک خورشید نارنجی یا قرمز، صبح زود یا اواخر عصر، منظره ای دیدنی است. آسمان به دلیل پدیده ای به نام پراکندگی رایلی به این رنگ های روشن نیاز دارد،

پدیده رایلی چیست؟

پراکنش رایلی، تابعی از قطبیت‌پذیری الکتریکی ذرات است.

پراکنش رایلی نور سفید خورشید در جو باعث پراش تابش آسمانی می‌شود و دلیل رنگ آبی آسمان و رنگ زرد نور خورشید در روی سطح زمین، همین مسئله است.

نور خورشید به رنگ سفید است. نور به خط مستقیم سیر می‌کند و در برخورد با مولکول‌های درشت هوا مانند نیتروژن و حتی اتم‌ها مقداری از آن جذب‌شده و بقیه تجزیه‌شده و در جهت‌های مختلف پخش می‌شود. به دلیل اینکه نور آبی دارای طول‌موج بسیار کوتاه‌تری نسبت به نور قرمز و غیره دارد، با سرعت بالاتری در اتمسفر پخش‌شده و به چشم ما می‌رسد و ما آسمان را به رنگ آبی می‌بینیم. پدیده رایلی فقط در گازها اتفاق نمی‌افتد و در مایعات نیز اتفاق می‌افتد؛ آبی‌بودن دریا نیز به همین دلیل است. حتی دلیل رنگ آبی در چشم نیز همین پدیده است؛ در بدن انسان، ما رنگدانه تولیدکننده آبی نداریم.

پراکنش رایلی نوعی کشسانی نور و عامل اصلی رنگ آبی آسمان و قرمز و نارنجی نزدیک غروب است و به افتخار تحقیقات فیزیک‌دان انگلیسی ویلیام رایلی نامگذاری شد.

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *