Dlaczego niebo jest niebieskie?

Większość „świecących” obiektów, które widzimy, nie świeci samodzielnie, a jedynie odbija padające światło. Gdy białe światło pada na dany obiekt, jest po części odbijane, a po części pochłaniane. W zależności od tego, jaka długość fali elektromagnetycznej zostaje pochłonięta, a jaka odbita, widziane przez nas światło ma różne kolory. Biały odpowiada odbiciu wszystkich fal, a czarny – ich całkowitemu pochłonięciu.

Fala elektromagnetyczna jest przez nas odbierana jako dany kolor, ponieważ w naszym oku znajdują się światłoczułe receptory – czopki odpowiedzialne za widzenie barw i pręciki odpowiadające za rozróżnianie kształtów i ruchu. Ludzkie oko zawiera trzy rodzaje czopków, które rozróżniają trzy kolory: czerwony, niebieski i zielony. Z tych podstawowych kolorów powstają wszystkie pozostałe kolory pochodne i odcienie, które dostrzegamy.

Niektóre zwierzęta mogą mieć aż 5 rodzajów czopków, co oznacza, że widzą barwy, o których my nie mamy pojęcia. Ptaki, poza sowami i innymi nocnymi gatunkami, widzą ultrafiolet, a gady podczerwień. Z kolei psy widzą świat w niebiesko – żółtych odcieniach, ale ich pole widzenia jest dużo większe niż ludzkie. Koty, choć są mistrzami widzenia po zmroku, słabo widzą zieleń, a czerwieni nie rozróżniają wcale.

Najlepszym dowodem na to, że światło słoneczne to mieszanka barw, jest tęcza. Gdy pada deszcz i świeci słońce, wiązka światła zostaje rozdzielona przez krople deszczu na poszczególne kolory i rozprasza je. Tęcza ma zawsze takie same barwy, bo światło słoneczne jest zawsze rozdzielane na fale o tej samej długości.

Wiemy już, że światło, które do nas dociera, jest odbijane i pochłaniane przez dany przedmiot, co powoduje, że zyskuje on określony kolor.

Zastanówmy się jeszcze, jaki związek ma to z naszym postrzeganiem koloru nieba i jak to się dzieje, że niebo jest niebieskie?

Gdy patrzymy na niebo, mamy wrażenie, że jest ono „puste”.

Nie widzimy konkretnych przedmiotów, które odbijałyby światło. Jednak przestrzeń, którą określamy jako niebo, to zbiór cząsteczek powietrza i wody, które odbijają światło przechodzące przez atmosferę. Cząsteczki te rozpraszają falę elektromagnetyczną i zmieniają jej kierunek. Największemu rozproszeniu ulegają te fale, które są najkrótsze – niebieskie i fioletowe. Fiolet zostaje jednak pochłonięty częściowo w górnej warstwie atmosfery, a nasze oczy na ogół są na niego mniej wrażliwe. To wszystko sprawia, że niebo jest dla nas niebieskie.

Chcecie sprawdzić, czy faktycznie kolor niebieski jest najbardziej rozproszony? Zapraszamy do eksperymentu! Najlepszy efekt osiągniecie po zmroku lub w pokoju, gdzie nie dociera światło dzienne.

Potrzebujecie:

· Dwóch szklanek wypełnionych do połowy wodą;

· Latarki, która świeci na biało;

· Białego mydła w płynie lub mleka w proszku;

· Łyżki do wymieszania.

Do jednej ze szklanek z wodą dodajcie mydło lub mleko w proszku i dokładnie wymieszajcie, żeby roztwór się zabielił. Drugą szklankę pozostawcie z samą wodą. Czas zgasić wszystkie światła, aby w pokoju zrobiło się bardzo ciemno. Teraz weźcie latarkę i skierujcie światło tak, aby przeszło najpierw przez jedną szklankę, a następnie przez drugą.

Czy widzicie, że w szklance z mydłem/ mlekiem światło z latarki jest niebieskie?

Latarka emituje taką samą wiązkę światła, jaka dociera do nas ze Słońca. Choć tego nie widzimy na pierwszy rzut oka, to docierają do nas fale świetlne we wszystkich kolorach (czerwonym, pomarańczowym, żółtym, zielonym, niebieskim i fioletowym). Jednak to światło niebieskie jest najlepiej rozproszone. Mydło lub mleko, których użyliście, imitują cząsteczki kurzu, powietrza i wody, jakie znajdują się w atmosferze. To dlatego w szklance z mydłem/ mlekiem widzicie niebieskie światło z latarki, a w szklance z wodą, jego odcień nie zmienia się.