دانشنامهپدیده
آبی بودن آسمان Diffuse sky radiation
آبی بودن آسمان نتیجهٔ پراکندگی ریلی است: مولکول‌های هوا نور آبی خورشید را بسیار بیشتر از نور قرمز در همهٔ جهت‌ها پراکنده می‌کنند، پس از هر سوی آسمان نور آبی به چشم ما می‌رسد.
نام‌های دیگر: چرا آسمان آبی است، پراکندگی ریلی
آسمان در روز آبی دیده میشود، در حالی که نور خورشید سفید است. پاسخ این معما در برخورد نور با مولکول‌های هوا نهفته است.
نور خورشید ترکیبی از همهٔ رنگ‌های طیف مرئی است. وقتی این نور وارد جو زمین میشود، بخشی از آن به مولکول‌های نیتروژن و اکسیژن برخورد می‌کند و از مسیر مستقیم خود منحرف میشود. این رویداد را پراکندگی می‌نامند.
چرا آسمان آبی است و قرمز یا بنفش نیست؟
آسمان آبی است چون مولکول‌های هوا نور با طول موج کوتاه‌تر را بسیار بیشتر از نور با طول موج بلند پراکنده می‌کنند. شدت پراکندگی ریلی با توان چهارم طول موج رابطهٔ معکوس دارد:
نور آبی با طول موج حدود ۴۵۰ نانومتر تقریباً شش برابر نور قرمز با طول موج حدود ۷۰۰ نانومتر پراکنده میشود. پس نور آبی از هر نقطهٔ آسمان به سوی ما پراکنده میشود.
بنفش حتی بیشتر از آبی پراکنده میشود، اما آسمان بنفش دیده نمی‌شود. دلیلش سه چیز است: خورشید نور بنفش کمتری می‌تاباند، بخشی از آن در بالای جو جذب میشود و چشم انسان به بنفش حساسیت کمی دارد. حاصل این سه، آبی روشنی است که می‌بینیم. این رنگ‌ها در نور مرئی توضیح داده شده‌اند.
چرا غروب و طلوع خورشید سرخ است؟
خورشید نزدیک افق قرمز یا نارنجی دیده میشود، چون نورش مسیر بسیار درازتری در جو می‌پیماید. در این مسیر بیشتر نور آبی به کنار پراکنده میشود و فقط نور نارنجی و قرمز مستقیم به چشم می‌رسد. غبار و ذرات معلق این رنگ‌ها را شدیدتر هم می‌کنند. دربارهٔ این زمان‌ها در گرگ‌ومیش بخوانید.
ابر و دیگر سیاره‌ها
ابرها سفیدند چون قطره‌های آبشان بسیار بزرگ‌تر از طول موج نورند و همهٔ رنگ‌ها را تقریباً به یک اندازه پراکنده می‌کنند. در ماه جو وجود ندارد و آسمان در روز هم سیاه است. در مریخ جو رقیق و پر از غبار آسمان را زردی‌مایل به قهوه‌ای می‌کند و غروبش آبی میشود.
پرسش‌های رایج
### چرا آسمان در شب سیاه است؟
شب خورشید در آن سوی زمین است و نوری برای پراکنده شدن در جو بالای سر ما نمی‌رسد. به همین دلیل آسمان تاریک میشود و ستاره‌ها دیده می‌شوند.
### آیا آسمان به‌خاطر بازتاب رنگ دریا آبی است؟
نه. آبی بودن آسمان به پراکندگی نور در جو مربوط است و ارتباطی به دریا ندارد. آسمان در دل صحرا و بر فراز خشکی هم همان رنگ را دارد.
### چرا آسمان در ارتفاع زیاد تیرهتر میشود؟
هرچه بالاتر برویم هوای کمتری برای پراکندن نور آبی هست، پس آسمان تیرهتر میشود. در ارتفاعهای بسیار بالا، مثلاً برای فضانوردان، آسمان سیاه دیده میشود.
### پراکندگی ریلی را چه کسی کشف کرد؟
جان ویلیام استرات، معروف به لرد ریلی، در ۱۸۷۱ قانون پراکندگی را به‌دست آورد و در ۱۸۹۹ نشان داد آبی بودن آسمان از پراکندگی نور به‌دست خود مولکول‌های هوا است. پیش‌تر جان تیندال آزمایش‌هایی دربارهٔ نور پراکنده انجام داده بود.
فکت علمی
دانستنی‌ها
- ۲۷ دی ۱۴۰۳آبی بودن آسمانآسمان روز آبی است چون ذرههای هوا نور با طولموج کوتاه‌تر، مثل آبی، را بیشتر پراکنده می‌کنند.
- ۱۰ تیر ۱۴۰۳چرا آسمان آبی استمولکولهای هوا نور آبی خورشید را بیشتر از رنگ‌های دیگر پراکنده می‌کنند و آسمان را آبی نشان میدهند.
- ۲۳ بهمن ۱۴۰۲آبی بودن آسمانآسمان روز بهدلیل پراکندگی ریلی آبی است: نور خورشید به مولکول‌های ریز جو میخورد و نور آبی بیشتر از رنگ‌های دیگر پخش میشود.
- ۱۶ آذر ۱۴۰۲آبی بودن آسماننور خورشید در جو در همه جهت پراکنده میشود و نور آبی چون طولموج کوتاهتری دارد، بیشتر پراکنده میشود. این پراکندگی ریلی است.
- ۳۰ شهریور ۱۴۰۲آبی بودن آسمانآسمان ذاتاً آبی نیست؛ مولکول‌های جو نور خورشید را در همه سو پراکنده می‌کنند و چون طولموجهای کوتاه‌تر (آبی) بیشتر از بلندتر پراکنده می‌شوند، آسمان آبی دیده میشود. این پراکندگی ریلی است.
- ۱۷ شهریور ۱۴۰۲چرا آسمان آبی استنور خورشید در جو زمین پراکنده میشود و طولموجهای کوتاه‌تر مثل آبی بسیار بیشتر از قرمز پخش می‌شوند؛ این پراکندگی ریلی است. بنفش هم پراکنده میشود، ولی چشم ما ترکیب آبی و بنفش آسمان را مثل ترکیبی از آبی و سفید میبیند.