Miért kék az ég és miért piros a naplemente?

[link]

(ez egy könnyű munka :p )

5 mp volt Google-lel, de ha nem világos, kérdezz nyugodtan :p

Maxwell-egyenletek... Hm.

A tényleg sokfelé olvasható magyarázatok a kék színt mindig a kék szín szóródásával indokolják, csak ebből nehéz rájönni, hogy miért lesz kék az ég, ha a kék szín szétszóródik a fényből.

Másképp kell a dologra nézni. A Nap fénye színek keveréke, amit a prizmával szét tudunk választani, ezt mindenki tudja. Ha nincs levegő (például a Holdon állunk), akkor a nap irányából a nap fénye közvetlenül a szemünkbe jut, ebből következően mi látjuk a napot. Ha viszont az égnek más része felé nézünk, akkor az azért fekete, mert onnan nem érkezik a szemünkbe fény (tekintsünk el a csillagoktól). Vagyis a napból jön fény, ezért látjuk, az ég többi részéből nem jön felénk fény, ezért nem látunk ott semmit.

A Földön ugyanez másképp működik. A napból továbbra is eljut a szemünkbe a fény, ezért a napot látjuk. A nap fénye nem csak a szemünk felé halad, hanem beteríti az egész Földet. Ahol a napfény a levegő részecskéjének ütközik, ott a fény kicsit lepattan róla, és másfelé halad tovább. A levegő részecskéi sűrűn vannak ugyan egymás mellett, de mégis óriási hely van közöttük, ezért a napfény nagy része nem talál el levegőrészecskét.

Ha egy fénysugár (pontosabban egy fényrészecske, egy foton) lepattan egy levegőrészecskéről, akkor az iránya bármi lehet. A sok-sok fényrészecskének egy kis része pont a szemünk irányába indul el, vagyis ahogy körülnézünk, mindenfelől repül néhány fényrészecske a szemünkbe. Az pedig azt jelenti, hogy bármerre is fordítjuk a szemünket, mindenfelé látunk valamennyi fényt.

Az viszont hozzátartozik, hogy a fényt összetevő színes fényrészecskékből a kék színű hajlamosabb a meredek lepattanásra, mint a sárga vagy a piros. Tehát ha egy levegőrészecskének nekimegy a fény, akkor a piros színű fényrészecske általában nem nagyon térül el, a sárga kicsit jobban, a kék a leginkább. Erre mondjuk azt, hogy a kék fény szóródása a legerősebb.

Ha a naphoz közeli égrészre nézünk, az ottani levegőrészecskékről lepattanó fénynek nem kell nagyon eltérnie az eredeti útjáról ahhoz, hogy a szemünk felé induljon. Ha viszont a naptól távolabbi égrész felé nézünk, akkor a napból egy ott levő levegőrészecskének ütődő fényrészecskének nagyobb szögben kell lepattannia ahhoz, hogy pont a szemünk felé induljon. Viszont azt már tudjuk, hogy ha megnézzük, milyen színű részecskék hajlamosabbak a leginkább arra, hogy a levegőrészecskékről meredek szögben pattanjon le, akkor a kék szín győz, vagyis "statisztikailag", átlagosan a kék színű fényrészecskékből érkezik a legtöbb egy "oldalt" levő levegőrészecskéről. Márpedig mi fényként az egy irányból a szemünkbe érkező fényrészecskéket látjuk, ezért ha az ég egy pontjáról kék színű fény jön a szemünkbe, akkor azt látjuk, hogy ott az ég kék színű. A naphoz közel a levegő fehér színű, távolodva a naptól – tiszta időben – egyre inkább a kék színt látjuk.

A naplemente esete tulajdonképpen ugyanez, csak másképp. A napból érkező fényrészecskék egy kis része szintén nekiütközik a levegőrészecskéknek, és elpattan valamerre. A magasan álló napből érkező fényben így megadott arányú piros, sárga, zöld, kék fény van, amelyek keverékét mi fehér fényként szokjuk meg születésünktől kezdve.

Ha lerajzoljuk a földet, körülötte pedig egy vékony levegőburkot (6373 km aránylik a 200 km-hez), és megrajzolunk egy napsugarat, amely oldalról megy a földfelszín egy pontjához, akkor látszik, hogy milyen nagyon hosszú utat tesz meg a légkörben, összehasonlítva azzal, amekkora utat meredeken sütve tesz meg. Ha a fény sokáig halad a levegőben, akkor sok ideje van arra, hogy véletlenül találkozzon egy levegőrészecskével. Ezért a lenyugvó nap fényének sokkal nagyobb része utközik a levegőrészecskékkel, és pattan el valamerre. Mivel a kék szín hajlamos a leginkább lepattanni, ezért a fényben levő kék fényrészecskék szóródnak szét a leginkább, és ezek nem jutnak el a szemünkig. A zöldből, sárgából több jut el a szemünkig, a pirosból pedig a legtöbb. Vagyis a lenyugvó (vagy felkelő) napból a legtöbb fényrészecske, amely a szemünkig eljut, piros színű, ezért a napot ott már pirosnak látjuk.

Hát így van ez. Aki nem hiszi, járjon utána. :-)