Se hvorfor himlen er blå og solnedgangen er rød

Himmelen er blå på en solrig dag, dog alligevel rød eller orange ved solopgang og solnedgang. De forskellige farver er forårsaget af spredning af lys ind Jordens atmosfære. Her er en simpelt eksperiment du kan gøre for at se, hvordan dette fungerer:

Du har kun brug for et par enkle materialer til dette vejrprojekt:

• Vand
• Mælk
• Gennemsigtig container med flade parallelle sider
• Lommelygte eller mobiltelefonlys

Et lille rektangulært akvarium fungerer godt til dette eksperiment. Prøv en 2-1 / 2-gallon eller 5-gallon tank. Enhver anden firkantet eller rektangulær klar glas- eller plastbeholder fungerer.

1. Fyld beholderen med ca. 3/4 fuld vand. Tænd lommelygten, og hold den fladt mod siden af ​​beholderen. Du vil sandsynligvis ikke være i stand til at se strålen på lommelygten, selvom du muligvis kan se lyse gnister, hvor lyset rammer støv, luftbobler eller andre små partikler i vandet. Dette ligner meget hvordan sollys rejser gennem rummet.
2. Tilsæt ca. 1/4 kop mælk (til en 2-1 / 2 gallon beholder - øg mængden af ​​mælk til en større beholder). Rør mælken i beholderen for at blande den med vand. Hvis du nu skinner lommelygten mod siden af ​​tanken, kan du se lysstrålen i vandet. Partikler fra mælken spreder lys. Undersøg beholderen fra alle sider. Bemærk, hvis du ser på beholderen fra siden, ser lommelygten strålen lidt blå ud, mens slutningen af ​​lommelygten ser lidt gul ud.
   instagram viewer
3. Rør mere mælk i vandet. Når du øger antallet af partikler i vandet, er lyset fra lommelygten mere spredt. Strålen ser endnu mere blå ud, mens strålens sti længst fra lommelygten går fra gul til orange. Hvis du ser på lommelygten fra tværs af tanken, ser det ud som om den er orange eller rød snarere end hvid. Strålen ser også ud til at sprede sig, når den krydser beholderen. Den blå ende, hvor der er nogle partikler, der spreder lys, er som himlen på en klar dag. Den orange ende er som himlen nær solopgang eller solnedgang.

Lys bevæger sig i en lige linje, indtil det støder på partikler, som afbøj eller spred det. I ren luft eller vand kan du ikke se en lysstråle, og den bevæger sig ad en lige sti. Når der er partikler i luften eller vandet, som støv, aske, iseller vanddråber, spredes lys ved partiklernes kanter.

Mælk er en kolloid, der indeholder små partikler fedt og protein. Blandet med vand spreder partiklerne meget, da støv spreder lys i atmosfæren. Lys spredes forskelligt, afhængigt af dets farve eller bølgelængde. Blåt lys er mest spredt, mens det orange og røde lys er mindst spredt. At se på himlen om dagen er som at se en lommelygte fra siden - du ser det spredte blå lys. At se på solopgang eller solnedgang er som at se direkte ind i lommelygten - du ser lyset, der ikke er spredt, hvilket er orange og rødt.

Hvad gør solopgang og solnedgang anderledes end dagtimerne? Det er mængden af stemning sollyset skal krydse, før det når dine øjne. Hvis du tænker på atmosfæren som en belægning, der dækker jorden, passerer sollys ved middagstid gennem den tyndeste del af belægningen (som har mindst antal partikler). Sollys ved solopgang og solnedgang skal tage en sidelæns sti til det samme punkt gennem en meget mere "belægning", hvilket betyder, at der er meget flere partikler, der kan sprede lys.

Mens flere typer spredning forekommer i jordens atmosfære, er Rayleigh-spredning primært ansvarlig for den blå himmel i dagtimerne og den rødlige farvetone fra den stigende og syngende sol. Tyndall-effekten kommer også i spil, men det er ikke årsagen til blå himmelfarve, fordi molekyler i luften er mindre end bølgelængderne i synligt lys.

• Smith, Glenn S. (2005). "Menneskelig farvesyn og den umættede blå farve på dagtimens himmel". American Journal of Physics. 73 (7): 590–97. doi:10.1119/1.1858479
• Young, Andrew T. (1981). "Rayleigh-spredning". Anvendt optik. 20 (4): 533–5. doi:10,1364 / AO.20.000533