Frågan om varför himlen är blå ställdes vanligtvis av tvååringar som lär sig sina färger för första gången och övervägs sekundärt av de fattiga, sömnberövade föräldrarna som måste svara på tvååringarnas frågor. De flesta tror att de har en allmän uppfattning om vad som orsakar himmelens blå färg: "Uh, det är på grund av ozon eller något, eller hur?" Men den till synes enkla frågan har faktiskt ett mer komplicerat svar än de flesta tror. Tips: Det har absolut inget med ozon att göra.

Varför är himlen blå? Tips: Det har inget med ozon att göra! |

Vad är ozon?

Ozon, eller O 3, är en molekyl som består av 3 syreatomer bundna samman. Det mesta av gasen (cirka 90%) finns i stratosfären, som börjar mellan 10 och 17 kilometer (6 och 10 miles) ovanför jorden och sträcker sig upp till 50 kilometer. Det har en distinkt blå färg, varför så många människor namnger den som den främsta orsaken till himlen overall overall overall s totala blåhet. Detta är faktiskt felaktigt. Istället orsakas himmelens blåhet främst av två andra gaser som är mycket rikare i jorden s atmosfär, syre (O 2 ) och kväve (N 2 ). Båda dessa molekyler är mycket mindre än ozon, vilket är ett viktigt faktum som du måste komma ihåg senare.

En representation av en ozonmolekyl och en O2-molekyl. |

Varför är Sky Blue?

O 2 och N 2 är de två vanligaste molekylerna i luften som vi andas in, och vem som helst kan säga att luft inte ser blå ut. Himlen är emellertid helt klart blå. Hur är det vettigt? På grund av ljusets natur. De flesta är medvetna om att ljuset vi ser skiner från solen faktiskt består av sju olika färger som, när de kombineras, verkar vita. Vi vet detta på grund av föremål som prismor, som bryter ljuset och delar upp det i dess bestående färger. Detta är grundprincipen bakom hur regnbågar bildas.

Vad många inte vet är att olika färger i ljus har olika våglängder . Bilden nedan är en representation av det elektromagnetiska spektrumet. Ju längre till vänster färgen är, desto kortare är våglängden. Eftersom rött ljus har den längsta våglängden är det mycket mindre benägna att slå de små molekylerna syre och kväve än de kortare våglängderna och istället passerar atmosfären obehindrat. Blått ljus är emellertid mycket mer benägna att slå gasmolekylerna och sprida. Detta fenomen kallas Rayleigh-spridning.

Det elektromagnetiska (ljusa) spektrumet. Blått och lila ljus har mycket kortare våglängder än rött eller orange ljus. |

Vad sprider Rayleigh?

"Rayleigh" hette faktiskt John William Strutt. 1871 publicerade han ett matematiskt bevis som beskriver hur blå våglängder för ljus sprids sexton gånger oftare i jordens atmosfär än röda våglängder. Hans princip kallas Rayleigh-spridning eftersom hans officiella titel var den tredje Baron Rayleigh , John William Strutt. Lite munnfull om du frågar mig.

Om rött ljus passerar lättare genom atmosfären, ska inte himlen vara röd?

Nej. Även om det kan verka motintuitivt, är det våglängderna som sprids, eller absorberas av ett visst objekt, som det mänskliga ögat upptäcker snarare än de som passerar igenom. De röda, gröna och gula våglängderna kombineras i det vi känner som solljus. Som sådan betyder det faktum att blått ljus är sexton gånger mer benägna att sprida än rött ljus att vi ser sexton gånger mer blått på himlen än vi ser rött.

Som representerat i denna graf sprids blått ljus mycket starkare än någon annan färg. Detta fenomen kallas Rayleigh Scattering. |

Men Purple Light har en ännu kortare våglängd än blått ljus. Varför är inte himlen lila?

Så fantastiskt som det skulle vara att vakna en morgon och se att himlen hade blivit lila, tyvärr är vi små människor och våra ögon är begränsade. Mittfärgerna i ljusspektrumet uppfattas mycket lättare av mänskliga ögon att färgerna på ändarna. Detta betyder att även om lila ljus sprids mer än blått ljus så ser vi inte en lila himmel eftersom våra ögon är mer skickliga på att se blått.

Roligt faktum: bin och fjärilar har ett synfält längre mot det lila slutet av ljusspektrumet och ser därför troligen himlen som lila! Tur!

Min största önskan är att se en helt lila himmel. |

Men vad är egentligen blått? Kan färg mätas ur ett rent objektivt perspektiv, eller är en subjektiv synvinkel också nödvändig för att få full upplevelse?

Oh Jösses. Jag föreslår att du träffar filosofiböckerna och själv räknar ut svaret på den för jag är stubbad. Jag är säker på att det finns några djupgående och djupt nyanserade svar där ute för dig.

Lärde du dig något från den här artikeln?

  • Jag lärde mig något idag. Yay för utbildning!
  • Visste allt redan. Förklara raketvetenskap för mig i en artikel så kommer jag att bli imponerad.
Se resultat

I sammanfattningen

Himlen är inte blå på grund av ozon, utan på grund av mindre gasformiga partiklar som sprider korta våglängder för ljus medan de tillåter längre att passera igenom. Lila är mest spridda, men våra ögon upptäcker blått lättare, varför vi ser en azurblå kupol som välvande över oss varje dag istället för en lila. Om din tvååring ställer dig den här frågan, men det är förmodligen bättre att gå med något i linje med "för det är bara" och vänta tills de är lite äldre för att ge dem den fullständiga förklaringen.

källor:

  • Gibbs, P. (2018). Varför är himlen blå? . [online] Math.ucr.edu. Finns på: http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/BlueSky/blue_sky.html [Tillträde 31 december 2018].
  • Spaceplace.nasa.gov. (2018). Varför är himlen blå? :: NASA Space Place . [online] Finns på: https://spaceplace.nasa.gov/blue-sky/en/ [Tillträde 1 jan. 2018
  • Youtube. (2018). Varför är himlen blå? . [online] Finns på: https://www.youtube.com/watch?v=x0996ts017U [Åtkomst till 3 jan. 2018].
  • Physics.org. (2018). Varför är himlen blå? | Utforska | physics.org . [online] Finns på: http://www.physics.org/article-questions.asp?id=108 [Tillträde 1 jan. 2018].