Astronomija

Rayleigh efekt i Mie efekt

Rayleigh efekt i Mie efekt

Zašto je nebo plavo? Zašto predivan crvenkast zalazak sunca? A sivi dan? Odgovor je u raspršenju svjetlosti i efektima Rayleigh i Mie.

Sunčeva svjetlost je elektromagnetsko zračenje sastavljeno od različitih valnih duljina. Naše oko bilježi samo dio svjetlosti koji odgovara određenim frekvencijama valnih duljina. Bijelo svjetlo je zbroj svih valnih duljina koje opažamo.

Svaka boja jedinstvene je valne duljine. Slijede redoslijed duge: crvena boja ima najdužu valnu duljinu, a ljubičasta najkraću. Raspršivanje svjetlosti je njegovo razlaganje u boje. Valne duljine imaju različite kutove, a boje se odvajaju. Što je veća valna duljina, to je veći i kut.

Kad sunčeva svjetlost dođe u kontakt s atmosferom, ona se rasipa. Našu atmosferu stvaraju male čestice, a stupanj vlažnosti pogoduje većoj difuziji nekih boja u odnosu na druge.

Rayleigh efekt

Svjetlost je oblik zračenja, odnosno energije. U sudaru s malim česticama u atmosferi proizvodi Rayleigh-ov efekt. Dio energije prenosi se na te čestice, koje vibriraju i difuzuju svjetlost u svim smjerovima. Zbog toga svjetlost ispunjava cijelo nebo.

Izvan atmosfere je nebo tamno, iako dolazi sunčevo svjetlo. Kratki valovi su oni s najvećom difuzijom. Odnosno, ljubičice i blues. Budući da bijela svjetlost sadrži više plave svjetlosti od ljubičaste, prevladava plava boja. Osim toga, naše je oko osjetljivije na plavo. Vidimo žuto Sunce jer smo plavu boju već oduzeli bijeloj. A kad je visoka, žuta prevladava nad crvenom jer je njena valna duljina kraća.

Mie rasprši

U sumrak i zalazak sunca sunce je malo. Valovi putuju duži put kroz atmosferu. Tako se gube one kratke valne duljine, a prevladavaju duge. Zbog toga se šire crvenkaste boje. Utječe i na količinu prašine nakupljene u atmosferi.

Mie efekt nastaje kada se svjetlost sudara s velikim česticama ili molekulama. Čestice apsorbiraju dio svjetlosti i odražavaju ostatak, poput malih zrcala. Ovdje boja ovisi o sastavu čestice. Kada je atmosfera vrlo napunjena, a oblaci gusti, Mie efekt je naglašen i favorizira sive boje.

Mie efekt dominira u atmosferi Marsa. Nebo mu nije plavo, već crveno-žutog olova. Carl Sagan opisuje razočaranje novinara kada su pokazali prve fotografije neba s Marsa. Ništa što se može usporediti s našim prekrasnim plavim nebom.

◄ PrethodnoSljedeće ►
Teorija strunaStrelica vremena


Video: Particle Physics 28 of 41 What is a Photon? 12. Rayleigh Scattering Why is the Sky Blue? (Lipanj 2021).