GÖKYÜZÜNÜ NEDEN DAHA ÇOK MAVİ BAZENDE KIRMIZI VEYA SARI RENKTE GÖRÜRÜZ?
Açık bir bulutsuz gündüz gökyüzü mavi renktedir çünkü havadaki moleküller güneşten mavi ışığı kırmızı ışığı göre daha çok saçar. Gün batımında güneşe baktığımızda, kırmızı ve turuncu renkleri görüyoruz, çünkü mavi ışık gözlerden uzakta ve dağılmış durumdadır.
Güneş'ten gelen beyaz ışık gökkuşağının tüm renklerinin bir karışımıdır. Bu, farklı renkleri prizma kullanarak gözlemleyebiliriz. Işık renkleri farklı dalga boyları ile ayırt edilirler. İnsan gözünün retina içindeki üç farklı renk reseptörü türü, kırmızı, yeşil ve mavi dalga boylarına en üst düzeyde tepki vererek bize renk vizyonumuzu verir.
Tyndall Etkisi: Gökyüzünün rengini doğru bir şekilde açıklamaya yönelik ilk adımlar John Tyndall tarafından 1859'da alındı. Işık, süspansiyon halinde küçük parçacıkları tutan berrak bir sıvının içinden geçtiğinde, daha kısa mavi dalga boylarının kırmızıdan daha güçlü bir şekilde dağılmış olduğunu keşfetti. Bu, küçük bir süt veya sabun karışımı ile bir su kabından beyaz ışık demeti ile gönderilerek gösterilebilir. Yandan gelen ışın, dağınık mavi ışık tarafından görülebilir; Ancak doğrudan sonundan görülen ışık tanktan geçtikten sonra kızarır. Dağınık ışık, kutuplanmış güneş ışığından oluşan bir filtre kullanılarak polarize edilmiş olarak da gösterilebilir, tıpkı gökyüzü polaroid (kutupsal) güneş gözlüğüyle daha derin bir mavi olarak görüneceği gibi. Bu olayı birkaç yıl sonra Rayleigh daha ayrıntılı olarak incelemiş. Rayleigh Dağılan ışığın miktarının, yeterince küçük parçacıklar için dalga boyunun dördüncü kuvveti ile ters orantılı olduğunu gösterdi. Mavi ışığın (700/400) 4 ~ = 10 faktörü ile kırmızı ışından daha fazla dağılmış olduğu görülür.
Toz veya Moleküller? Tyndall ve Rayleigh, gökyüzünün mavi renginin, atmosferdeki küçük toz parçacıkları ve su buharı damlacıkları nedeniyle oluştuğunu düşünüyordu. Bugün bile insanlar bazen yanlış olduğunu böyle söylüyorlar. Daha sonra bilim insanları, eğer bu doğruysa, gerçekte gözlemlenenden daha fazla nem veya bulanıklık koşullarıyla gökyüzü renginin daha fazla değişimi olurdu, bu nedenle havadaki oksijen ve azot moleküllerinin dağılımı hesaplamak için yeterli olduğunu varsaydılar. Dava, son olarak 1911'de Einstein tarafından halledildi, moleküllerden ışığın saçılması için ayrıntılı formülü hesaplayan; ve bunun deney ile uyuştuğu bulunmuştur. Hesaplamayı, gözlem ile karşılaştırıldığında Avogadro sayısının bir başka doğrulaması olarak bile kullanabiliyordu. Moleküller ışığı dağıtabilirler, çünkü ışık dalgalarının elektromanyetik alanı moleküllerdeki elektrik dipol momentlerini indükler.
Neden mor değil? Daha kısa dalga boyları en kuvvetli şekilde dağılmışsa, gökyüzünün neden en kısa görünür dalga boyu olan mor renkte görünmüyor?, Güneş'ten gelen ışık yayılımı tüm dalga boylarında sabit değildir ve ek olarak yüksek atmosfer tarafından emilir, bu nedenle ışıkta daha az mor bulunur. Gözümüz, mora karşı daha az hassastır. Bu cevabın bir parçası; Ancak bir gökkuşağı, mavi ötesinde belirgin miktarda görünür ışıkta mor rengi görünür? Bu bulmacanın geri kalan kısmı. Retinamızda üç tip renk reseptörü veya konisi var. Kırmızı, mavi ve yeşil deniyor çünkü bu dalgaboylarında ışığa en çok bu ışıklara tepki veriyorlar. Farklı oranlarda uyarıldıkça, görsel sistemimiz gördüğümüz renkleri oluşturmaktadır.
Gökyüzüne baktığımızda, kırmızı koniler az miktarda dağınık kırmızı ışığa yanı sıra turuncu ve sarı dalga boylarına da daha az tepki verirler. Yeşil koniler sarıya ve daha kuvvetle dağılmış yeşil ve yeşil-mavi dalga boylarına cevap verir. Mavi koniler, mavi dalga boylarına yakın renklerle uyarılır ve bunlar çok dağınıktır. Yelpazede hiç çivit mavisi ve mor olmasaydı, gökyüzü hafif yeşil bir renkle mavi renk arasında görünürdü. Net etki, mavi daha güçlü uyarılırken, kırmızı ve yeşil konilerin gökyüzündeki ışık tarafından eşit olarak uyarılır.
Gün batımı: Güneş batmaya yakın hava açık olduğunda güneş ışığı sarı renkte görünür, çünkü güneş ışığı hava yoluyla daha uzun bir mesafeyi geçer ve bu nedenle mavi ışığın bir kısmı dağılmasına neden olur. Hava da küçük partiküller, doğal veya başka bir şekilde kirlenirse, günbatımı daha kırmızı olur. Denizde gün batımı, Tnydall etkisi ile, havadaki tuz parçacıkları nedeniyle turuncu olabilir. Aynı zamanda güneş etrafındaki gökyüzünün yanı sıra doğrudan güneşten gelen ışık kızarmış gibi görülür.