Miért kék az ég?

A kék ég titka: Több, mint egy egyszerű Rayleigh-szórás

A kék ég látványa mindennapos, mégis lenyűgöző. Gyakran halljuk, hogy a légkörben lévő részecskéken szóródó napfény okozza, de a valóság ennél árnyaltabb, és rengeteg izgalmas fizikai jelenséget rejt magában. A közkeletű magyarázat, miszerint a kék fény jobban szóródik, mint a többi szín, igaz, de nem teljes. Megvizsgáljuk hát részletesebben, miért pompázik égboltunk e csodálatos színben.

A kulcs a Rayleigh-szórás nevű jelenségben rejlik. Ez a jelenség a fény hullámhosszának negyedik hatványával fordítottan arányos. Mit jelent ez? Egyszerűen fogalmazva: a rövidebb hullámhosszú fény (például a kék és az ibolyántúli) sokkal erősebben szóródik, mint a hosszabb hullámhosszú fény (például a vörös és a narancssárga). A Nap fehér fénye valójában a látható spektrum minden színének keveréke. Amikor ez a fény a légkörbe ér, a nitrogén és oxigén molekulákon ütközik, és a Rayleigh-szórás révén szétterül. A kék fény, mivel rövidebb hullámhosszú, sokkal hatékonyabban szóródik minden irányba, mint a vörös. Ezért látjuk kéken az eget.

De miért nem ibolyaszínű az ég, hiszen az ibolyának még rövidebb a hullámhossza? Ennek több oka is van. Először is, a Nap fénye maga nem tartalmaz egyenletes mennyiségű ibolyát, mint kéket. Másodsorban, a szemünk érzékenysége a kék színre nagyobb, mint az ibolya színre. Végül, az ibolyántúli sugárzás jelentős részét a légkör felső rétegei elnyelik, mielőtt eljutna a szemünkig.

Az ég színe azonban nem mindig kék. Napkeltekor és napnyugtakor a vöröses árnyalatok dominálnak. Ennek oka, hogy a napsugarak ilyenkor hosszabb utat tesznek meg a légkörben. A kék fény nagy része már szétszóródott, míg a vörös fény, amely kevésbé szóródik, eléri a szemünket. A levegő szennyezettsége is befolyásolja az ég színét: a por és más részecskék a nagyobb hullámhosszú fényt is jobban szórják, tompítva a kéket, és szürkés vagy vöröses árnyalatokat eredményezve.

Tehát a kék ég nem egy egyszerű, egyetlen jelenséggel magyarázható látvány. A Rayleigh-szórás, a Nap fénye spektrális összetétele, a szemünk érzékenysége, és a légköri viszonyok mind-mind szerepet játszanak abban, hogy ezt a gyönyörű képet láthassuk minden nap. A kék ég látványa tehát egy komplex, de mégis érthető fizikai folyamatok lenyűgöző demonstrációja.

#Ég #Kék #Tartalom: Miért Kék Az Ég? #Világítás