¿Por qué el color del cielo es blanco?
El cielo que vemos suele ser azul, especialmente después de una fuerte lluvia, el cielo es tan azul como el agua del otoño, lo que hace que la gente se sienta relajada, feliz y con ganas de volar. ¿Por qué el cielo es azul?
La atmósfera en sí es incolora. El color azul del cielo es una imagen creada por moléculas atmosféricas, cristales de hielo, gotas de agua y luz solar.
Cuando la luz solar entra en la atmósfera, la luz coloreada de longitud de onda larga, como la luz roja, tiene un poder de transmisión muy alto y puede penetrar la atmósfera y llegar al suelo, mientras que las longitudes de onda más cortas de color violeta, azul, y la luz cian es fácil de dispersar cuando se encuentra con moléculas atmosféricas, cristales de hielo y gotas de agua. Una luz dispersa de color púrpura, azul y cian llena el cielo, haciéndolo parecer azul.
¿Por qué el cielo es azul, no verde ni rojo?
En primer lugar, hay que entender una verdad: las cosas que nos rodean tienen color sólo porque la luz del sol brilla sobre ellas. Aunque la luz del sol parece blanca, todos los colores: rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta están presentes en la luz del sol.
Con tantos colores en el cielo, ¿por qué normalmente solo veo azul? podrías preguntar.
Si imaginas la luz como una onda, resolverás este misterio. En realidad, la luz se mueve como una ola. Imaginemos una gota de lluvia cayendo en un charco. Cuando esta gota de lluvia cae sobre el agua, crea pequeñas olas que caen en círculos más grandes y se extienden en todas direcciones. Si estas olas chocan contra guijarros u otros obstáculos, rebotarán y cambiarán la dirección de la ola.
A medida que el sol se pone en el cielo, sigue encontrando algunos obstáculos. Porque el aire por el que debe penetrar la luz no está vacío, sino que está compuesto de muchas partículas diminutas. El noventa y nueve por ciento es nitrógeno u oxígeno, y el resto son otras partículas de gas y diminutas partículas flotantes de los gases de escape de los automóviles, el humo de las fábricas, los incendios forestales o las cenizas volcánicas. Aunque las partículas de oxígeno y nitrógeno tienen sólo una millonésima parte del tamaño de una gota de lluvia, aún pueden bloquear el paso de la luz solar. La luz rebota en estos pequeños obstáculos y cambia de dirección de forma natural.
Pero con tantos colores de luz cambiando de dirección, ¿por qué solo se ve azul? Puede que todavía no lo entiendas.
Tenemos que volver a ese charco del que acabamos de hablar.
En un charco, si una ola pequeña topa con guijarros, la superficie del agua será muy caótica pero si es una "ola grande", como el tipo de "ola grande" que provocas con las manos; En el charco, puede simplemente derramarse sobre la piedra y llegar sin obstáculos al borde opuesto del charco. Entonces, así como hay olas grandes y olas pequeñas, varias ondas de luz tienen diferentes "ondas", que son longitudes de onda: pero no son como las ondas de agua, su tamaño es invisible a simple vista porque son increíblemente pequeñas, ¡Sólo una centésima parte de un cabello! Hay que utilizar instrumentos de medición muy sensibles para realizar mediciones precisas.
Según la determinación de los científicos, las longitudes de onda de la luz azul y la luz violeta son relativamente cortas, equivalentes a "ondas pequeñas"; las longitudes de onda de la luz naranja y la luz roja son relativamente largas, equivalentes a "ondas grandes"; ". Cuando se encuentran obstáculos en el cielo, la luz azul y la luz violeta se "esparcen" por todas partes porque no pueden cruzar esos obstáculos, cubriendo todo el cielo - el cielo, por lo que se "esparcen" en azul.
El científico que descubrió este fenómeno de "dispersión" se llama Rayleigh. Lo descubrió hace 130 años y también es premio Nobel.
Utilizando el fenómeno de "dispersión" se pueden explicar los siguientes fenómenos astronómicos:
Por ejemplo, el cielo sobre ti es azul, pero en el horizonte, donde el cielo y la tierra se encuentran, El cielo parece casi blanco. ¿Por qué? Esto se debe a que la luz del sol viaja mucho más lejos a través del aire desde el horizonte hasta donde estás que si cae directamente a través del aire y, naturalmente, devora más partículas a lo largo del camino. Estas grandes partículas dispersan la luz varias veces de esta manera, por lo que aparece de color blanco azulado. Se recomienda que hagas un pequeño experimento para comprobarlo: toma un vaso de agua, colócalo sobre un fondo oscuro, pon una gota de leche, luego utiliza una linterna para iluminar un extremo del vaso y acércate a él. La luz de una linterna aparecerá de color azul claro en el agua. Si pones más leche en el agua, el agua será más blanca porque la luz es dispersada repetidamente por las muchas partículas de leche, lo que da como resultado un color blanco. Era tan blanco como el horizonte.
Cuando el sol se pone por la tarde, el cielo se vuelve rojo en lugar de azul, y el sol poniente también se vuelve rojo oscuro. A medida que la puesta de sol encuentra innumerables partículas en su camino hacia usted, las partes violeta y azul de los rayos del sol se dispersan en todas direcciones, dejando solo un poco de luz de color rojo anaranjado visible a simple vista, debido a su longitud de onda y "grandes olas". " Han superado obstáculos en el camino.
Sin embargo, si tienes cuidado, encontrarás que durante un período de tiempo después del atardecer, el cielo aparecerá de color azul oscuro. Alguna vez fue algo extraño que preocupaba a los científicos, pero varios físicos resolvieron el misterio hace 50 años: una sustancia especial es responsable del color azul del cielo al anochecer. Esta sustancia especial se acumula formando una gruesa capa llamada capa de ozono a una altura de 20 a 30 kilómetros sobre la superficie terrestre. Este gas actúa como un filtro de color para la luz solar: intercepta las partes amarillas y naranjas de la luz solar, pero deja pasar la parte azul casi sin obstáculos. Cuando desaparece el último rayo de luz, todos los colores desaparecen en la oscuridad.
El ozono no sólo crea cielos azules al anochecer, sino que también absorbe un tipo especial de luz que no puedes ver: la luz ultravioleta, o luz ultravioleta.
Seguro que has oído lo peligrosos que son los rayos ultravioleta para todos los seres vivos, incluido tú. Si permanece en la piel desnuda durante demasiado tiempo, puede quemarse con el sol. La capa de ozono en todas partes es lo suficientemente gruesa como para interceptar la mayor cantidad posible de rayos ultravioleta: algo extremadamente importante para toda la vida en nuestro planeta.
Desafortunadamente, hoy en día, esta capa protectora que amenaza la vida se está adelgazando en muchos lugares, incluso formando un gran agujero sobre la Antártida. El destructor asesino del ozono es el "freón", una sustancia que la gente usa para rociar espuma para el cabello o en refrigeradores y acondicionadores de aire para refrescarse. Se trata de una sustancia especialmente dañina para la capa de ozono, por lo que muchos países ya no utilizan este "asesino de ozono".
Hoy sabemos por qué el cielo ante nuestros ojos es azul. De hecho, desde fuera parece lo mismo: el agua de mar que cubre dos tercios de nuestro planeta también emite luz azul. Aunque en el territorio haya tierra marrón o bosques verdes, el cielo siempre es azul; desde una perspectiva cósmica, toda la tierra está envuelta en un suave velo azul. Así lo han informado los astrónomos que han visto la Tierra desde fuera de su atmósfera.
Así que es absolutamente correcto que a la Tierra se le llame "planeta azul". Su azul único es el color de la vida.
Y:
El cielo despejado es azul, no porque la atmósfera en sí sea azul, ni porque la atmósfera contenga sustancias azules, sino debido a las moléculas y suspensiones en la atmósfera, partículas diminutas. en la atmósfera dispersan la luz del sol.
Debido a la falta de homogeneidad del medio. El fenómeno de la luz que se desvía de la dirección de propagación original y se dispersa lateralmente se denomina dispersión de la luz por el medio.
La dispersión de partículas finas sigue la ley de Rayleigh: la intensidad de la luz dispersada es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda.
Cuando la luz solar atraviesa la atmósfera, la luz violeta, la luz azul y la luz cian con longitudes de onda más cortas se dispersan más fácilmente, mientras que la luz roja, la luz naranja y la luz amarilla con longitudes de onda más largas se dispersan débilmente. Debido a esta combinación, el cielo parece azul.
¿Por qué el sol naciente es rojo? Por la mañana, la luz del sol penetra en la espesa atmósfera. En este momento, la luz violeta y azul se dispersa fuertemente. Cuando alcanzan el horizonte, queda muy poco, sólo longitudes de onda más largas de luz amarilla, naranja y roja. Por tanto, el sol naciente es rojo.
¿Por qué el cielo es azul?
El cielo azul que vemos es el resultado de la dispersión selectiva de la luz visible procedente de la radiación solar entrante por parte de las moléculas de aire y otras partículas. La intensidad de la dispersión está relacionada con el tamaño de las partículas. Cuando el diámetro de la partícula es menor que la longitud de onda de la luz visible, la intensidad de la dispersión es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda. La luz de diferentes longitudes de onda se dispersa en diferentes proporciones, lo que también se denomina dispersión selectiva. Cuando la luz visible de la radiación solar ingresa a la atmósfera, las moléculas y partículas del aire (polvo, gotas de agua, cristales de hielo, etc.) dispersarán la luz solar hacia los alrededores. Entre los siete tipos de luz solar, roja, naranja, amarilla, verde, azul, índigo y violeta, la luz roja tiene la longitud de onda más larga y la luz violeta tiene la longitud de onda más corta. La luz roja con longitudes de onda más largas tiene la transmitancia más alta y la mayor parte puede penetrar directamente las partículas de la atmósfera y llegar al suelo. La luz de colores con longitudes de onda más cortas, como el azul, el índigo y el violeta, se dispersa fácilmente por las partículas de la atmósfera.
Si la luz de longitud de onda corta se dispersa con más fuerza, hay que preguntarse por qué el cielo no es violeta. Una de las razones es que cuando la luz visible de la radiación solar atraviesa la atmósfera, las moléculas de aire tienen una fuerte tasa de absorción de luz violeta, por lo que observamos menos luz violeta en la luz visible de la radiación solar, pero no está completamente ausente. Podemos observar fácilmente la luz violeta en un arco iris después de una lluvia. Otra razón tiene que ver con nuestros propios ojos. En nuestros ojos existen tres tipos de receptores llamados conos rojos, verdes y azules, que sólo son sensibles a los colores correspondientes. Cuando son estimulados por la luz externa, el sistema visual reconstruye el color de la luz en función de la intensidad de estimulación de los diferentes receptores, que es el color de los objetos que vemos. De hecho, los conos rojos y verdes son lo opuesto al azul y al violeta.