Cerul Pământului este violet, doar că noi îl vedem albastru

Credit: LalalaB, utilizator Pixelbay. (CC0 Public Domain)

De ce este cerul albastru? Este o întrebare frecventă pusă de copii, iar răspunsul simplu este că lumina albastră este împrăștiată de atmosfera noastră mai mult decât cea roșie, de unde și cerul albastru. Acest lucru este în principiu adevărat, dar atunci de ce nu vedem un cer violet?

Cerul albastru pe care îl observăm depinde de doi factori: modul în care lumina solară interacționează cu atmosfera Pământului și modul în care ochii noștri percep acea lumină.

Când lumina interacționează cu atmosfera noastră, ea se poate împrăștia, similar cu modul în care o bilă de biliard se poate ciocni cu alta, făcându-le să plece în direcții diferite. Principala formă de împrăștiere atmosferică este cunoscută sub numele de împrăștiere Rayleigh. Dacă vă imaginați fotonii ricoșând în moleculele de aer, aceasta este o aproximare aproximativă. Dar fotonii și moleculele de aer nu sunt bile de biliard, așa că există diferențe. Una dintre acestea este faptul că cantitatea de împrăștiere depinde de lungimea de undă (sau culoarea) a luminii. Cu cât lungimea de undă este mai scurtă, cu atât lumina se împrăștie mai mult. Deoarece curcubeul de culori de la roșu la violet corespunde cu lungimi de undă ale luminii de la lung la scurt, lungimile de undă mai scurte ale luminii albastre sunt împrăștiate mai mult. Astfel, cerul nostru pare albastru din cauza întregii lumini albastre împrăștiate. Acesta este, de asemenea, motivul pentru care apusurile de soare pot părea roșii. Lumina albastră este împrăștiată, lăsând un apus de soare cu aspect roșiatic.

Dar dacă este așa, de ce nu este cerul violet? Sigur, lumina albastră este împrăștiată mai mult decât cea roșie sau verde, dar lumina violetă are o lungime de undă și mai scurtă, așa că violetul ar trebui să fie împrăștiat mai mult decât albastrul. Nu ar trebui ca cerul să pară violet, sau cel puțin albastru-violet? Se pare că cerul nostru este violet, dar pare albastru din cauza modului în care funcționează ochii noștri.

ochiul uman. Credit: Wikipedia

Noi nu vedem lungimi de undă individuale. În schimb, retina ochilor noștri are trei tipuri de celule sensibile la culoare, cunoscute sub numele de conuri. Un tip este cel mai sensibil la lungimile de undă roșii, în timp ce celelalte două sunt cele mai sensibile la lungimile de undă verzi și albastre. Atunci când ne uităm la ceva și lumina ne lovește retina, intensitatea semnalului de la fiecare tip de con permite creierului nostru să determine culorile pe care le vedem. Aceste culori corespund aproximativ lungimilor de undă reale pe care le vedem, dar există diferențe subtile. În timp ce fiecare tip de con are o sensibilitate maximă la roșu, verde sau albastru, ele detectează și lumina de alte culori. Lumina cu lungimi de undă „albastre” stimulează cel mai mult conurile albastre, dar și pe cele roșii și verzi le stimulează doar puțin. Dacă într-adevăr lumina albastră a fost cea care a fost împrăștiată cel mai mult, atunci am vedea cerul ca fiind de un albastru ușor verzui.

Nu vedem nuanța verzuie, totuși, din cauza luminii violete a cerului. Violetul este împrăștiat cel mai mult de atmosfera Pământului, dar conurile albastre din ochii noștri nu sunt la fel de sensibile la el. În timp ce conurile noastre roșii nu sunt bune pentru a vedea lumina albastră sau violetă, ele sunt puțin mai sensibile la violet decât conurile noastre verzi. Dacă doar lungimile de undă violete ar fi dispersate, atunci am vedea lumina violetă cu o nuanță roșiatică. Dar atunci când combinăm lumina albastră și violetă a cerului, nuanța verzuie a albastrului și cea roșiatică a violetului sunt aproximativ la fel și se estompează. Astfel, ceea ce vedem este un cer albastru pal.

În ceea ce privește lungimile de undă, cerul Pământului este într-adevăr un violet albăstrui. Dar, din cauza ochilor noștri, îl vedem ca fiind albastru palid.

Consultați site-ul meu.

.