Sulit untuk menjawab pertanyaan mengapa langit berwarna biru dan matahari terbenam berwarna merah.

Mengapa ini terjadi?

Para ilmuwan selama beberapa abad tidak dapat menjelaskan warna biru langit.

Semua orang tahu dari kursus fisika sekolah bahwa cahaya putih dapat diuraikan menjadi warna penyusunnya menggunakan prisma.

Bahkan ada ungkapan sederhana untuk mengingat mereka:

Huruf awal dari kata-kata frasa ini memungkinkan Anda untuk mengingat urutan warna dalam spektrum: merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila, ungu.

Para ilmuwan telah menyarankan bahwa warna biru langit disebabkan oleh fakta bahwa komponen biru dari spektrum matahari paling baik mencapai permukaan bumi, sementara warna lain diserap oleh ozon atau debu yang tersebar di atmosfer. Penjelasannya cukup menarik, tetapi tidak dikonfirmasi oleh eksperimen dan perhitungan.

Upaya untuk menjelaskan warna biru langit tidak berhenti, dan pada tahun 1899 Lord Rayleigh mengajukan teori yang akhirnya memberikan jawaban atas pertanyaan ini.

Ternyata warna biru langit disebabkan oleh sifat-sifat molekul udara. Sejumlah sinar yang datang dari Matahari mencapai permukaan bumi tanpa gangguan, tetapi sebagian besar diserap oleh molekul udara. Dengan menyerap foton, molekul udara bermuatan (bersemangat) dan sudah memancarkan foton itu sendiri. Tetapi foton ini memiliki panjang gelombang yang berbeda, dan foton yang memberikan warna biru mendominasi di antara mereka. Itulah sebabnya langit terlihat biru: semakin cerah hari itu dan semakin sedikit mendung, semakin jenuh warna biru langit ini.

Tetapi jika langit berwarna biru, mengapa berubah menjadi merah tua saat matahari terbenam? Alasan untuk ini sangat sederhana. Komponen merah dari spektrum matahari jauh lebih buruk diserap oleh molekul udara daripada warna lain. Pada siang hari, sinar matahari memasuki atmosfer bumi dengan sudut yang secara langsung bergantung pada garis lintang tempat pengamat berada. Di khatulistiwa sudut ini akan mendekati garis lurus, lebih dekat ke kutub akan berkurang. Saat Matahari bergerak, lapisan udara yang harus dilalui sinar cahaya sebelum mencapai mata pengamat meningkat - lagipula, Matahari tidak lagi di atas kepala, tetapi cenderung ke cakrawala. Lapisan udara yang tebal menyerap sebagian besar sinar spektrum matahari, tetapi sinar merah mencapai pengamat hampir tanpa kehilangan. Itulah mengapa matahari terbenam terlihat berwarna merah.

Baca ini:

6 November 2011 Matahari terbenam di atas Los Angeles hampir merah darah dan Matahari sangat besar. Langit yang mengelilingi Matahari juga berwarna oranye-merah cerah. Itu adalah pemandangan yang menakjubkan. Orang-orang berhenti di sepanjang jalan untuk menontonnya. Saya berasumsi ini Planet X semakin dekat? Dan kemerahan itu karena ekor, dan peningkatan Matahari juga karena warna merah debu? [dan dari yang lain] 5 Nov 2011 Foto ini diambil sebelum matahari terbit di dekat Kokomo, Indiana. Sejak akhir musim panas tahun lalu, saya sering melihat awan merah muda seperti ini, dan langit menjelang fajar yang semakin merah darah pada hari-hari cerah. November 3, 2011 Hari mendung ini diambil sekitar satu jam setelah matahari terbit, perhatikan bahwa matahari mengintip melalui awan dan awan di dekat cakrawala berwarna merah muda. Sekitar dua setengah jam setelah matahari terbit, awan sedikit berwarna merah muda masih terlihat di dekat cakrawala, seperti pada foto ini, meskipun pada saat itu saya belum mengambil satu gambar pun. Warna pink biasanya memudar sesaat setelah fajar. Sore ini mendung dan saya perhatikan awan berubah warna menjadi merah muda beberapa jam sebelum matahari terbenam. Jika ekor Planet X mulai mencapai Bumi, apakah awan akan menjadi lebih merah muda pada siang hari atau langit lebih merah ketika sedikit berkabut dan mendung?

Umat ​​manusia terbiasa dengan fakta bahwa terbit dan terbenamnya Matahari lebih besar dari siang hari, dan Matahari saat matahari terbit dan terbenam, serta awan di sekitarnya, berwarna oranye. Kami telah menjelaskan bahwa ini karena cahaya lebih mudah dibelokkan di wilayah spektrum merah, sehingga sinar cahaya merah membelok terutama di atas cakrawala karena gravitasi Bumi, sedangkan cahaya dari bagian lain spektrum tidak. Cahaya dari bagian spektrum ini, yang memancar dari Matahari ke segala arah, dibelokkan oleh gravitasi Bumi sehingga cahaya yang biasanya datang dari kedua sisi pengamat di Bumi dibelokkan ke arah pusatnya. Oleh karena itu, ia datang ke mata atau kamera pengamat baik dari samping dan langsung dalam garis lurus dari Matahari, melukis gambar yang lebih besar.

Bagaimana ini akan berubah ketika debu merah dari ekor Planet X meningkat di atmosfer? Jelas bahwa setiap cahaya yang menembus atmosfer akan semakin bergeser ke wilayah spektrum cahaya merah. Debu terlihat merah karena sebagian besar memantulkan sinar cahaya dari daerah spektrum merah, sementara menyerap sinar cahaya dari bagian lain dari spektrum. Lalu apa efeknya, mengingat sinar matahari yang sampai ke bumi akan semakin masuk ke wilayah spektrum cahaya merah? Tentu saja, aurora merah telah diamati di Amerika Utara baru-baru ini sebagian karena tarian gravitasi antara Bumi dan Planet X. Apakah akan ada distorsi lain?

Sebagai pengamat yang penuh perhatian mencatat, saat matahari terbenam, Matahari tampak lebih besar dari biasanya. Jika cahaya spektrum merah setelah meninggalkan Matahari dibelokkan ke Bumi, apa yang akan dilakukan peningkatan jumlah debu merah di atmosfer Bumi dengan sinar cahaya yang datang dari Matahari menuju Bumi? Seseorang dapat mengharapkan defleksi tambahan mereka menuju pusat gravitasi Bumi, dengan ukuran Matahari yang tampak lebih besar saat matahari terbit dan terbenam. Ukuran semua objek planet dapat terdistorsi. Bulan bisa tampak lebih besar dan dengan demikian lebih dekat, terkadang mengganggu pengamat. Pihak berwenang tidak akan memiliki penjelasan untuk ini, dan mereka akan, seperti biasa, terdiam tanpa menawarkan apa pun. NASA dan para ahli akan menjadi lebih malu, dan orang-orang yang lebih cemas akan mulai menjelajahi internet untuk mencari jawaban, karena debu merah disebutkan dalam ramalan hari kiamat dan tidak dapat disembunyikan.

Terkadang pada malam hari kita berkesempatan untuk mengamati fenomena seperti itu di mana langit tampak tidak cukup gelap. Dan hari ini kita akan mempertimbangkan pertanyaan tentang mengapa langit cerah di malam hari.

Mengapa terang di malam hari di musim dingin?

Pada periode musim dingin tahun ini, kita tidak hanya terbiasa dengan fakta bahwa hari mulai gelap lebih awal daripada di musim panas, tetapi juga fakta bahwa cuaca biasanya sedemikian rupa sehingga bahkan di siang hari siang hari tampak kurang cerah. . Meskipun demikian, terkadang kita memiliki kesempatan untuk mengamati malam yang cukup cerah, jadi kita perlu mempertimbangkan mengapa langit cerah pada malam hari di musim dingin.

Ada dua alasan mengapa langit lebih terang di malam hari:

• Jika Anda perhatikan bahwa malam tidak segelap biasanya, dan ada presipitasi dalam bentuk salju di luar, Anda dapat yakin bahwa salju adalah alasan langit yang begitu cerah. Kepingan salju memantulkan cahaya lentera, serta cahaya bulan, yang menyebabkan ilusi langit malam yang lebih terang;
• Jika langit cukup cerah, dan tidak ada curah hujan, maka kekeruhan yang kuat dan rendah dapat dianggap sebagai penyebab fenomena seperti itu. Perhatikan awan dan awan - mereka lebih rendah dari biasanya. Untuk alasan ini, awanlah yang bertindak sebagai pemantul cahaya dari bumi, yang mengarah pada munculnya ilusi langit yang cerah.

Mengapa terang seperti siang di malam hari?

Jika, ketika mengajukan pertanyaan tentang iluminasi malam permukaan bumi, Anda secara langsung tertarik pada informasi tentang apa yang disebut "Malam Putih", yang diamati, misalnya, di wilayah St. Petersburg, maka dalam situasi ini jawabannya akan sangat berbeda.

Pertama-tama, perlu dicatat bahwa malam putih seperti itu diamati tidak hanya di St. Petersburg, tetapi juga di banyak bagian lain planet kita. Misalnya, sangat mungkin bahwa seseorang akan tertarik dengan pertanyaan mengapa cahaya di Greenland pada malam hari, karena fenomena serupa juga ada di sana.

Alasan munculnya fenomena seperti itu dianggap sebagai peristiwa skala planet. Faktanya adalah bahwa pada titik waktu tertentu, karena fakta bahwa Bumi berputar mengelilingi Matahari di sepanjang lintasan tertentu, dan juga membuat revolusi di sekitar porosnya sendiri, planet kita berada pada lintasan sedemikian rupa sehingga bahkan pada malam hari Matahari di wilayah, misalnya, St. Petersburg atau Greenland terletak tidak jauh di bawah cakrawala. Oleh karena itu, bahkan di malam hari, sinar matahari tersebar di permukaan Bumi dan di wilayah yang disebutkan di atas, semacam senja diamati daripada malam biasa.

Dunia di sekitar kita penuh dengan keajaiban yang menakjubkan, tetapi kita sering tidak memperhatikannya. Mengagumi biru jernihnya langit musim semi atau warna cerah matahari terbenam, kita bahkan tidak memikirkan mengapa langit berubah warna seiring perubahan waktu.


Kami terbiasa dengan warna biru cerah pada hari yang cerah dan fakta bahwa di musim gugur langit menjadi abu-abu kabur, kehilangan warna-warna cerahnya. Tetapi jika Anda bertanya kepada orang modern mengapa ini terjadi, maka sebagian besar dari kita, setelah dipersenjatai dengan pengetahuan fisika sekolah, tidak mungkin dapat menjawab pertanyaan sederhana ini. Sementara itu, tidak ada yang rumit dalam penjelasannya.

Apa itu warna?

Dari pelajaran sekolah fisika, kita harus mengetahui bahwa perbedaan persepsi warna benda bergantung pada panjang gelombang cahaya. Mata kita hanya dapat membedakan rentang radiasi gelombang yang cukup sempit, dengan warna biru sebagai yang terpendek dan merah sebagai yang terpanjang. Di antara dua warna primer ini terletak seluruh palet persepsi warna kita, yang diekspresikan oleh radiasi gelombang dalam rentang yang berbeda.

Sinar matahari putih sebenarnya terdiri dari gelombang dari semua rentang warna, yang mudah diverifikasi dengan melewatkannya melalui prisma kaca - Anda mungkin ingat pengalaman sekolah ini. Untuk mengingat urutan perubahan panjang gelombang, mis. urutan warna dalam spektrum siang hari, menemukan ungkapan lucu tentang seorang pemburu yang kita masing-masing pelajari di sekolah: Setiap Pemburu Ingin Tahu, dll.


Karena gelombang cahaya merah adalah yang terpanjang, mereka paling tidak rentan terhadap hamburan selama transmisi. Oleh karena itu, ketika Anda perlu menyorot suatu objek secara visual, mereka menggunakan warna merah terutama, yang terlihat jelas dari jauh dalam segala cuaca.

Oleh karena itu, sinyal berhenti atau lampu peringatan lainnya berwarna merah, bukan hijau atau biru.

Mengapa langit berubah menjadi merah saat matahari terbenam?

Pada sore hari sebelum matahari terbenam, sinar matahari jatuh di permukaan bumi secara miring, dan tidak secara langsung. Mereka harus mengatasi lapisan atmosfer yang jauh lebih tebal daripada di siang hari, ketika permukaan bumi diterangi oleh sinar matahari langsung.

Pada saat ini, atmosfer bertindak sebagai filter warna, yang menyebarkan sinar dari hampir seluruh rentang yang terlihat, kecuali yang merah, yang terpanjang dan karena itu paling tahan terhadap interferensi. Semua gelombang cahaya lainnya tersebar atau diserap oleh uap air dan partikel debu yang ada di atmosfer.

Semakin rendah matahari turun dalam kaitannya dengan cakrawala, semakin tebal lapisan atmosfer yang harus diatasi oleh sinar cahaya. Oleh karena itu, warna mereka semakin bergeser ke arah bagian merah dari spektrum. Sebuah tanda rakyat dikaitkan dengan fenomena ini, mengatakan bahwa matahari terbenam merah menandakan angin kencang pada hari berikutnya.


Angin berasal dari lapisan atmosfer yang tinggi dan pada jarak yang sangat jauh dari pengamat. Sinar matahari miring menyoroti zona radiasi atmosfer yang diuraikan, di mana ada lebih banyak debu dan uap daripada di atmosfer yang tenang. Oleh karena itu, sebelum hari yang berangin, kita melihat matahari terbenam yang sangat merah dan cerah.

Mengapa langit berwarna biru pada siang hari?

Perbedaan panjang gelombang cahaya juga menjelaskan warna biru murni langit siang hari. Ketika sinar matahari jatuh langsung ke permukaan bumi, lapisan atmosfer yang ditembusnya memiliki ketebalan paling kecil.

Hamburan gelombang cahaya terjadi ketika mereka bertabrakan dengan molekul gas yang membentuk udara, dan dalam situasi ini, rentang cahaya panjang gelombang pendek adalah yang paling stabil, yaitu. gelombang cahaya biru dan ungu. Pada hari yang cerah tanpa angin, langit memperoleh kedalaman dan kebiruan yang menakjubkan. Tapi mengapa kita kemudian melihat langit biru dan bukan ungu?

Faktanya adalah bahwa sel-sel mata manusia, yang bertanggung jawab atas persepsi warna, merasakan warna biru jauh lebih baik daripada ungu. Namun ungu terlalu dekat dengan tepi jangkauan persepsi.

Itulah mengapa kita melihat langit berwarna biru cerah jika tidak ada komponen hamburan di atmosfer, kecuali molekul udara. Ketika sejumlah besar debu muncul di atmosfer - misalnya, di musim panas yang terik di kota - langit tampak memudar, kehilangan warna biru cerahnya.

Langit kelabu karena cuaca buruk

Sekarang jelas mengapa cuaca buruk musim gugur dan lumpur musim dingin membuat langit menjadi abu-abu tanpa harapan. Sejumlah besar uap air di atmosfer menyebabkan dispersi semua komponen berkas cahaya putih tanpa kecuali. Sinar cahaya dihancurkan dalam tetesan terkecil dan molekul air, kehilangan arahnya dan bercampur di seluruh rentang spektrum.


Oleh karena itu, sinar cahaya mencapai permukaan, seolah-olah melewati diffuser raksasa. Kami melihat fenomena ini sebagai warna langit putih keabu-abuan. Segera setelah uap air dihilangkan dari atmosfer, langit berubah menjadi biru cerah lagi.

Terlepas dari kemajuan ilmiah dan akses gratis ke banyak sumber informasi, orang yang jarang dapat menjawab dengan benar pertanyaan mengapa langit berwarna biru.

Mengapa langit berwarna biru pada siang hari?

Cahaya putih - yaitu, memancar dari Matahari - terdiri dari tujuh bagian spektrum warna: merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Sajak penghitungan yang dikenal dari sekolah - "Setiap Pemburu Ingin Tahu Di Mana Burung Duduk" - hanya menentukan warna spektrum ini dengan huruf awal dari masing-masing kata. Setiap warna memiliki panjang gelombang cahayanya sendiri: yang terpanjang untuk merah dan terpendek untuk ungu.

Langit (atmosfer) yang kita kenal terdiri dari mikropartikel padat, tetesan kecil molekul air dan gas. Seiring waktu, ada beberapa kesalahpahaman yang mencoba menjelaskan mengapa langit berwarna biru:

• atmosfer, yang terdiri dari partikel terkecil air dan molekul berbagai gas, melewatkan sinar spektrum biru dengan baik dan tidak memungkinkan sinar spektrum merah menyentuh Bumi;
• partikel padat kecil - misalnya, debu - tersuspensi di udara menyebarkan gelombang biru dan ungu paling sedikit, dan karena itu mereka berhasil mencapai permukaan bumi, tidak seperti warna spektrum lainnya.

Hipotesis ini didukung oleh banyak ilmuwan terkenal, tetapi studi fisikawan Inggris John Rayleigh menunjukkan bahwa bukan partikel padat yang menjadi penyebab utama hamburan cahaya. Ini adalah molekul gas di atmosfer yang memisahkan cahaya menjadi komponen warna. Sinar matahari putih, bertabrakan dengan partikel gas di langit, menyebar (menyebar) ke berbagai arah.

Ketika bertabrakan dengan molekul gas, masing-masing dari tujuh komponen warna cahaya putih dihamburkan. Dalam hal ini, cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang (komponen merah dari spektrum, yang juga mencakup oranye dan kuning) tersebar lebih buruk daripada cahaya dengan gelombang pendek (komponen biru dari spektrum). Karena itu, setelah hamburan, warna spektrum biru delapan kali lebih banyak tetap berada di udara daripada warna merah.

Meskipun ungu memiliki panjang gelombang terpendek, langit masih tampak biru karena campuran panjang gelombang ungu dan hijau. Selain itu, mata kita melihat warna biru lebih baik daripada ungu, dengan kecerahan yang sama dari keduanya. Fakta-fakta inilah yang menentukan skema warna langit: atmosfer secara harfiah dipenuhi dengan sinar biru-biru.

Mengapa matahari terbenam berwarna merah?

Namun, langit tidak selalu biru. Pertanyaan yang muncul secara alami: jika kita melihat langit biru sepanjang hari, mengapa matahari terbenam berwarna merah? Di atas, kami menemukan bahwa merah adalah yang paling sedikit dihamburkan oleh molekul gas. Saat matahari terbenam, Matahari mendekati cakrawala dan sinar matahari diarahkan ke permukaan bumi tidak secara vertikal, seperti pada siang hari, tetapi pada suatu sudut.

Oleh karena itu, jalur yang ditempuh melalui atmosfer jauh lebih lama daripada yang ditempuh pada siang hari saat Matahari sedang tinggi. Karena itu, spektrum biru-biru diserap di lapisan atmosfer yang tebal, tidak sampai ke Bumi. Dan gelombang cahaya yang lebih panjang dari spektrum merah-kuning mencapai permukaan bumi, mewarnai langit dan awan dengan warna merah dan kuning yang menjadi ciri khas matahari terbenam.

Mengapa awan berwarna putih?

Mari kita bahas topik tentang awan. Mengapa ada awan putih di langit biru? Pertama, mari kita ingat bagaimana mereka terbentuk. Udara lembab, mengandung uap tak terlihat, menghangat di dekat permukaan bumi, naik dan mengembang karena fakta bahwa tekanan udara di bagian atas lebih kecil. Saat mengembang, udara mendingin. Ketika suhu tertentu tercapai, uap air mengembun di sekitar debu atmosfer dan padatan tersuspensi lainnya, dan sebagai hasilnya, tetesan kecil air terbentuk, penggabungan yang membentuk awan.

Meskipun ukurannya relatif kecil, partikel air jauh lebih besar daripada molekul gas. Dan jika bertemu dengan molekul udara, sinar matahari dihamburkan, maka ketika bertemu dengan tetesan air, cahaya dipantulkan dari mereka. Pada saat yang sama, sinar matahari yang awalnya berwarna putih tidak berubah warna dan pada saat yang sama “melukis” molekul awan menjadi putih.