Dlaczego niebo jest niebieskie
Co zrobimy: Prześledzimy, jak światło słoneczne rozprasza się w atmosferze, i sprawdzimy, dlaczego niebo jest niebieskie, a zachód czerwony.
Co widzisz na ekranie: Atmosferę z promieniami Słońca; krótkie fale (niebieskie) rozpraszają się we wszystkich kierunkach, rozświetlając niebo, a przy Słońcu nisko nad horyzontem do obserwatora dociera głównie czerwień. Suwak przesuwa Słońce od zenitu ku horyzontowi. Odczyty: położenie Słońca, droga światła i barwa nieba/zachodu.
Dam Ci barwę nieba do uzyskania — Twoim zadaniem jest ustawić suwakiem położenie Słońca.
Co się właśnie stało?
W dzień niebo było niebieskie, a gdy przesunąłeś Słońce ku horyzontowi — zrobiło się czerwone. Odpowiada za to rozpraszanie światła.
Czym jest rozpraszanie?
Światło słoneczne (białe) napotyka w atmosferze cząsteczki powietrza, które „rozrzucają" je w różne strony. Kluczowe: KRÓTSZE fale (niebieski, fiolet) rozpraszają się ZNACZNIE silniej niż dłuższe (czerwony).
Dlaczego niebo jest niebieskie?
W dzień, patrząc w niebo, widzisz światło rozproszone przez całą atmosferę — a rozprasza się głównie NIEBIESKI. Dlatego niebo świeci błękitem z każdej strony.
Dlaczego zachód jest czerwony?
Gdy Słońce jest nisko, jego światło przechodzi przez GRUBSZĄ warstwę atmosfery. Niebieski rozprasza się „po drodze" i ucieka na boki, więc do naszych oczu dociera głównie to, co zostało — czerwień i pomarańcz.
Po co Ci to na maturze:
rozpraszanie światła i jego zależność od długości fali tłumaczy barwę nieba i zachodu — to popularny przykład zjawisk optycznych w atmosferze.
Chwyt: krótsza fala → silniejsze rozpraszanie (czynnik ).
Zapamiętaj: krótkie fale (niebieski) rozpraszają się najsilniej — stąd niebieskie niebo w dzień i czerwony zachód, gdy światło przebywa długą drogę.
Teoria i wzory
Rozpraszanie Rayleigha
Cząsteczki powietrza rozpraszają światło tym silniej, im krótsza jest jego fala. Natężenie rozproszonego światła:
Niebieskie niebo
Krótkie fale (niebieskie) rozpraszają się znacznie silniej niż długie (czerwone) — ok. razy. To rozproszone niebieskie światło dociera do nas z całego nieba.
Czerwony zachód
Gdy Słońce jest nisko, światło przechodzi grubszą warstwę atmosfery. Niebieski rozprasza się „po drodze”, a do obserwatora dociera głównie czerwień.
Oznaczenia: — natężenie rozproszonego światła, — długość fali (krótsza = silniejsze rozpraszanie).
Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.
Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.
Najczęstsze pytania
›Dlaczego niebo jest niebieskie?
Bo cząsteczki powietrza rozpraszają krótsze fale (niebieskie) znacznie silniej niż dłuższe — i to rozproszone niebieskie światło wypełnia niebo.
›Dlaczego zachód słońca jest czerwony?
Bo światło Słońca nisko nad horyzontem przechodzi grubszą warstwę atmosfery — niebieski się rozprasza po drodze, a do nas dociera czerwień.
›Od czego zależy siła rozpraszania światła?
Od długości fali — krótsze fale (niebieski, fiolet) rozpraszają się znacznie silniej niż dłuższe (czerwony).