أحد الأسئلة الدائمة والشائعة في مرحلة الطفولة هو ” لماذا السماء زرقاء ؟ ” ربما تكون قد سألت هذا السؤال وأنت طفل ، أو قد يكون لديك طفل يسألك هذا السؤال الآن !فهل هي زرقاء فعلا ؟
محتويات
يبدأ التفسير بالمصدر النهائي للضوء في نظامنا الشمسي
يظهر ضوء الشمس باللون الأبيض ، ولكن هذا الضوء الأبيض يتكون من جميع ألوان الطيف المرئية السبعة ، بدءًا من اللون الأحمر حتى اللون البنفسجي .
هذه تجربة بسيطة توضح أن ضوء الشمس الذي يبدو أبيض ، هو بالأصل يتكون من جميع ألوان قوس قزح .
فعندما يضيء الضوء الأبيض ويمر عبر المنشور الضوئي ، يتم فصل الضوء إلى جميع ألوانه الأساسية ، ليظهر كما بالشكل .
مسار الضوء الأبيض عبر المسار الجوي
أثناء مسار الضوء الأبيض عبر الغلاف الجوي ، يتم امتصاص أشعة الشمس ثم عكسها وتغييرها بواسطة عناصر ومركبات وجزيئات مختلفة موجودة في الغلاف الجوي والهواء ، فلون السماء يعتمد إلى حد كبير على موجات الضوء الواردة ، ولكن جزيئات الهواء (ومعظمهما من النيتروجين و الأكسجين) وجزيئات الغبار تلعب أيضًا أدوارًا مهمة في هذا الأمر .
فحين يسقط ضوء الشّمس فإن بعض الألوان تمتص وبعض الألوان الأخرى تنعكس ، والألوان التي نراها هي الألوان ذات الأطوال الموجية التي تنعكس .
لماذا يبدو لون السماء أزرق في النهار ؟
فعندما تكون الشمس مرتفعة في السماء ، فإن الجزء الأكبر من أشعة الشمس تعبر الغلاف الجوي في زوايا عمودية تقريبًا ، ليتم امتصاص الأطوال الموجية الأقصر للضوء بواسطة جزيئات الهواء مثل الأطوال الموجية للون البنفسجي والأزرق ويتم امتصاصها بسهولة أكثر من الضوء ذي الأطوال الموجية الأطول (أي الأحمر والبرتقالي والأصفر) ، لتشع جزيئات الهواء ذات اللون البنفسجي و الأزرق في اتجاهات مختلفة لتملأ السماء .
وهذا شكل يوضح أن موجات الضوء الأزر تكون أقصر من موجات الضوء الأحمر . .
وتظهر السماء بمنتصف النهار باللون الأزرق بدلاً من مزيج من اللون الأزرق والبنفسجي وذلك لأن أعيننا أكثر حساسية للضوء الأزرق مقارنة بالضوء البنفسجي .
لماذا يبدو لون السماء أحمر أو برتقالي وقت الشروق والغروب ؟
فعندما تكون الشمس قريبة من الأفق عند الفجر والغسق ، تضرب أشعة الشمس الغلاف الجوي بزوايا (مائلة) ، وبالتالي يجب على هذه الأشعة أن تسافر مسافة أكبر عبر الغلاف الجوي عما كانت عليه في منتصف النهار ، وخلال هذا الممر الطويل تتم تصفية الإشعاعات الواردة ليتناقص تأثير الأطوال الموجية الزرقاء والبنفسجية الأقصر ويتبقى تأثير الأطوال الموجية الأطول ، وبعض هذه الأشعة تتغلب على الغبار والجسيمات الأخرى القريبة من الأفق ، وكذلك قطرات الماء لإنشاء الصبغات الحمراء والبرتقالية والصفراء التي نتمتع بها عند الشروق والغروب .
