Singkatnya, lalu ... "Sinar matahari, berinteraksi dengan molekul udara, menyebar ke berbagai warna. Dari semua warna, biru adalah yang terbaik untuk hamburan. Ternyata dia benar-benar menangkap wilayah udara.

Sekarang mari kita lihat lebih dekat

Hanya anak-anak yang dapat mengajukan pertanyaan sederhana sehingga orang dewasa tidak tahu bagaimana menjawabnya. Pertanyaan paling umum yang menyiksa kepala anak-anak adalah: "Mengapa langit berwarna biru?" Namun, tidak setiap orang tua tahu jawaban yang tepat bahkan untuk dirinya sendiri. Ilmu fisika dan ilmuwan yang telah berusaha menjawabnya selama lebih dari seratus tahun akan membantu menemukannya.

Penjelasan Salah

Orang-orang telah mencari jawaban atas pertanyaan ini selama berabad-abad. Orang-orang zaman dahulu percaya bahwa warna ini adalah favorit bagi Zeus dan Jupiter. Pada suatu waktu, penjelasan tentang warna langit menggairahkan pikiran-pikiran besar seperti Leonardo da Vinci dan Newton. Leonardo da Vinci percaya bahwa ketika digabungkan, kegelapan dan cahaya membentuk warna yang lebih terang - biru. Newton menghubungkan warna biru dengan akumulasi sejumlah besar tetesan air di langit. Namun, baru pada abad ke-19 kesimpulan yang benar tercapai.

Jangkauan

Agar seorang anak dapat memahami penjelasan yang benar menggunakan ilmu fisika, ia harus terlebih dahulu memahami bahwa seberkas cahaya adalah partikel yang terbang dengan kecepatan tinggi - segmen gelombang elektromagnetik. Dalam aliran cahaya, sinar panjang dan pendek bergerak bersama, dan dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Menembus ke atmosfer melalui tetesan air dan debu terkecil, mereka menyebar ke semua warna spektrum (pelangi).

John William Rayleigh

Kembali pada tahun 1871, fisikawan Inggris Lord Rayleigh memperhatikan ketergantungan intensitas cahaya yang tersebar pada panjang gelombang. Hamburan cahaya matahari oleh ketidakteraturan di atmosfer menjelaskan mengapa langit berwarna biru. Menurut hukum Rayleigh, sinar matahari biru menyebar jauh lebih intens daripada sinar oranye dan merah, karena mereka memiliki panjang gelombang yang lebih pendek.

Udara di dekat permukaan bumi dan tinggi di langit terdiri dari molekul, menyebabkan sinar matahari menyebar tinggi di udara. Itu mencapai pengamat dari semua sisi, bahkan dari yang paling jauh. Spektrum cahaya udara yang tersebar sangat berbeda dari sinar matahari langsung. Energi yang pertama telah dipindahkan ke bagian kuning-hijau, dan yang kedua ke biru.

Semakin banyak sinar matahari langsung tersebar, semakin dingin warnanya. Hamburan terkuat, mis. Panjang gelombang terpendek untuk ungu, panjang gelombang terpanjang untuk merah. Oleh karena itu, saat matahari terbenam, bagian langit yang jauh tampak biru, dan yang paling dekat tampak merah muda atau merah.

Matahari terbit dan terbenam

Saat matahari terbenam dan fajar, seseorang paling sering melihat warna merah muda dan oranye di langit. Hal ini karena cahaya matahari merambat sangat rendah ke permukaan bumi. Karena itu, jalur yang harus dilalui cahaya saat matahari terbenam dan fajar jauh lebih panjang daripada siang hari. Karena fakta bahwa sinar menempuh jalur terpanjang melalui atmosfer, sebagian besar cahaya biru tersebar, sehingga cahaya dari matahari dan awan di dekatnya tampak kemerahan atau dengan warna merah muda pada seseorang.

"Kenapa langitnya biru?" - Ini adalah salah satu pertanyaan anak-anak yang paling populer. Tapi, sayangnya, tidak semua orang dewasa bisa menjawabnya. Pertama, Anda harus memiliki pengetahuan tentang fisika. Dan, kedua, untuk dapat menjelaskan informasi yang kompleks kepada anak kecil dengan cara yang mudah diakses.

Mari kita coba merumuskan jawaban pertanyaan ini secara singkat dari sudut pandang fisika, tetapi dalam bahasa yang sederhana.

Mengapa langit berwarna biru dapat dijelaskan dengan beberapa cara:

Mengapa langit berwarna biru - video untuk anak-anak

Di Internet ada video dan presentasi khusus untuk anak-anak dengan topik: "Mengapa langit biru?". Mereka dibuat dengan mempertimbangkan usia, sehingga jawaban atas pertanyaan itu akan sederhana dan jelas. Tentu saja, video apa pun harus dipratinjau terlebih dahulu. Setelah menonton, anak dapat memainkan game tersebut. Minta dia untuk menjadi guru dan jelaskan mengapa langit berwarna biru. Dengan demikian, Anda dapat mengetahui bagaimana bayi mempelajari informasi tersebut. Selain itu, kesempatan untuk menjadi dewasa akan memberi anak banyak emosi positif.

Contohnya beberapa video di bawah ini.

Mengapa langit berwarna biru - penjelasan rinci

Kartun pendek informatif untuk anak-anak tentang mengapa langit berwarna biru

Apa warna matahari, langit, dan awan? Penjelasan untuk anak-anak dalam hal fisika

Mengapa langit berwarna biru dalam hal fisika?

Banyak peneliti telah mencoba menjawab pertanyaan ini. Namun, baru pada akhir abad ke-19, D. Rayleigh mampu memberikan penjelasan terbaik tentang fenomena ini. Matahari mempelajari sinar cahaya transparan murni. Oleh karena itu, kita juga harus melihat langit sebagai putih. Namun dalam perjalanan ke bumi, sinar matahari mengubah bayangannya. Ini dimungkinkan karena fakta bahwa warna putih mencakup spektrum 7 warna. Berkat kombinasi mereka, warna putih diperoleh.

Mengapa warna putih pecah menjadi beberapa warna, tetapi yang kita lihat hanya biru? Pada awalnya, para ilmuwan menjelaskan ini dengan komposisi khusus udara, yang terdiri dari sejumlah besar komponen kimia. Atmosfer bumi juga mengandung uap air, kristal es, partikel debu, dan sebagainya. Ozon terbentuk di lapisan paling atas.

Menurut fisikawan yang pertama kali menangani masalah ini, ozon dan molekul air menyerap sinar merah, sedangkan sinar biru melewatinya. Namun, setelah membuat perhitungan yang tepat, para ilmuwan mengesampingkan penjelasan itu, karena tidak ada cukup ozon dan air di atmosfer untuk membuat langit menjadi biru.

Setelah 70 tahun, ilmuwan D. Tyindall menyatakan bahwa cahaya tersebar karena debu dan partikel lain yang ada di udara. Cahaya biru tersebar paling sedikit, itulah sebabnya fenomena langit biru tercipta. Ilmuwan berpendapat bahwa jika udara benar-benar bersih, maka langit juga akan tampak putih bagi kita.

Segera, D. Rayleigh juga merevisi sikapnya tentang mengapa langit berwarna biru. Dia menyarankan agar langit diwarnai biru bukan oleh partikel asap, kabut atau debu, tetapi langsung oleh udara. Beberapa sinar mencapai Bumi tanpa mengubah warnanya. Tetapi sebagian besar masih bersentuhan dengan molekul gas dan diserap oleh mereka.

Dalam interaksi seperti itu, molekul diisi dengan energi, tereksitasi, dan kembali memancarkan energi dalam bentuk foton. Foton yang dihasilkan bisa berwarna apa saja. Mereka menyebar ke segala arah. Warna sinar kemudian akan tergantung pada dominasi kuanta dari satu atau lain warna. Selama tumbukan foton dan molekul gas, ada 8 kuanta biru untuk satu kuantum merah sekunder. Dari sini, ilmuwan menyimpulkan: kita melihat langit biru karena pembiasan warna karena molekul gas.

Bagaimana menjelaskan kepada seorang anak mengapa langit berwarna biru?

Untuk anak kecil, informasi tentang pertanyaan yang menarik baginya harus disajikan sesederhana dan semudah mungkin. Pilihan terbaik adalah menggunakan bantuan dongeng dan metafora. Semakin kecil anak, semakin sedikit informasi ilmiah yang perlu dia berikan. Pertimbangkan bagaimana menjelaskan kepada seorang anak mengapa langit berwarna biru pada usia yang berbeda.

Penjelasan untuk anak usia 2-3 tahun

Akan sulit bagi anak seusia ini untuk memahami informasi tentang spektrum, panjang gelombang, dan seluk-beluk fisika lainnya. Beri tahu anak Anda bahwa ada banyak badan air yang berbeda di Bumi kita: sungai, laut, danau. Pastikan untuk menunjukkan padanya dalam gambar. Ketika di luar hangat dan cerah, air dipantulkan di langit, seolah-olah di cermin. Air di sungai dan danau berwarna biru, sehingga langit juga biru. Anda dapat mengambil benda biru apa saja dan mendemonstrasikan bagaimana benda itu dipantulkan di cermin. Lebih baik lagi, pergi ke kolam dan bawa cermin ke sana. Anak itu akan melihat konfirmasi nyata dari kata-kata Anda.

Penjelasan untuk anak usia 3-4 tahun

Untuk anak seusia ini untuk menjelaskan semuanya dengan lebih realistis. Anda dapat memberitahunya bahwa warna putih tidak terlalu sederhana. Ini mencakup 7 warna lain sekaligus: oranye, hijau, biru, ungu, biru, kuning dan merah. Tunjukkan gambar pelangi. Semua sinar "sampai" ke tanah melalui lapisan udara yang padat, seperti melalui saringan. Setiap sinar matahari terciprat dan terbelah menjadi bagian-bagian terpisah di sepanjang jalan. Namun, warna biru adalah yang paling persisten, sehingga bertahan. Dialah yang melukis langit biru.

Penjelasan untuk anak usia 4-5 tahun

Udara tampak transparan bagi kita. Tapi dia hanya dekat. Tapi warna aslinya adalah biru. Ajak anak untuk melihat ke langit. Jelaskan kepada bayi bahwa udara sangat padat, itulah sebabnya kita tampak biru dari jauh. Untuk mendemonstrasikan efek ini kepadanya secara visual, ambil selembar kantong plastik. Lipat paket beberapa kali dan berikan kepada bayi. Biarkan dia melihat melalui matahari dan pastikan bahwa sinar telah mengubah transparansi dan rona.

Penjelasan untuk anak usia 5-6 tahun

Udara adalah campuran partikel yang berbeda (uap, debu, gas). Mereka sangat kecil, sehingga tidak mudah untuk melihatnya. Ini hanya dapat dilakukan dengan mikroskop. Sinar matahari terdiri dari 7 warna. Membuat jalan mereka melalui aliran udara, mereka bertabrakan dengan partikel kecil, dan karena itu hancur. Tapi biru adalah warna yang paling bertahan, itulah sebabnya cakrawala tampak begitu saja bagi kita.

Dan inilah jawaban lain. Sinar matahari tampak pendek dan kuning bagi kita. Udara yang ada di sekitar kita terdiri dari sejumlah besar partikel yang tidak dapat kita lihat. Ketika matahari mengirimkan sinarnya ke bumi, tidak semuanya mencapai permukaan. Sinar biru adalah yang terpendek, mereka tidak punya waktu untuk sampai ke kita, jadi mereka larut di sepanjang jalan dan menjadi biru.

Apa yang harus dijawab anak itu jika dia mengajukan pertanyaan secara tidak terduga?

Sedikit "mengapa" mengajukan beberapa lusin pertanyaan kepada orang tua mereka setiap hari. Tidak selalu mungkin untuk menjawabnya dengan jujur ​​dan mudah. Lagi pula, tidak setiap orang tua membaca ensiklopedia tentang teknologi, dunia di sekitar mereka, dan hal-hal lain yang sangat menarik bagi bayi. Menjauh dari percakapan bukanlah pilihan terbaik. Apa yang harus dilakukan dalam situasi ini?

Jika pertanyaan "membuat Anda menemui jalan buntu", beri tahu anak Anda bahwa Anda akan menjawabnya nanti. Namun janjimu harus ditepati, agar sang buah hati tidak kehilangan keinginan untuk mengenal dunia ini. Sangat berguna untuk memiliki ensiklopedia anak-anak, yang akan memberikan jawaban atas banyak pertanyaan.

Jika anak tertarik dengan informasi tentang langit, bintang, planet, dll., pergilah bersamanya ke planetarium. Pemandu yang berpengalaman akan dengan sederhana dan jelas memberi tahu peneliti kecil tentang sejarah kemunculan Bumi, bintang, awan, tata surya, dll.

Saat memilih informasi dan menjawab pertanyaan anak, dipandu oleh usianya. Jika pencarian jawaban atas pertanyaan anak membutuhkan banyak waktu dan membuat Anda "berkeringat", pastikan untuk berterima kasih kepada bayi karena Anda juga belajar banyak hal baru.

Mengapa matahari terbenam berwarna merah?

Sinar merah adalah yang terpanjang. Selain itu, mereka paling sedikit dihamburkan oleh molekul gas. Pada siang hari, matahari terbit tinggi di atas bumi. Sinar matahari diarahkan secara vertikal. Tetapi di malam hari, benda langit turun di luar cakrawala dan menerangi bumi pada suatu sudut. Itulah sebabnya sinar harus menempuh jarak yang lebih jauh daripada di siang hari. Spektrum biru-biru diserap di lapisan atmosfer yang padat dan tidak mencapai permukaan. Tetapi sinar merah-kuning, karena panjangnya, mencapai Bumi dan mewarnai langit dengan warna merah.

Mengapa awan berwarna putih?

Mengapa langit berwarna biru menjadi cerah. Tetapi pertanyaan alami segera muncul: "Mengapa awan berwarna putih?". Untuk memberikan jawaban terbaik, Anda perlu memahami bagaimana mereka terbentuk. Udara lembab, yang mengandung uap tak terlihat, memanas di area tanah dan naik. Di bagian atas, tekanan atmosfer kurang dari dekat tanah, sehingga udara mengembang dan mendingin.

Begitu suhu uap mencapai suhu tertentu, tetesannya mengembun di sekitar partikel padat dan butiran debu yang ada di atmosfer. Ini adalah bagaimana awan terbentuk. Partikel air cukup kecil, tetapi jauh lebih besar daripada molekul gas. Ketika sinar matahari bertemu molekul udara, mereka tersebar. Dan jika dengan tetesan air, maka mereka dipantulkan. Pada saat yang sama, warna alaminya tetap terjaga, sehingga juga mewarnai molekul awan dengan warna putih.

Ketika angin melemparkan jubah transparan berbulu putih ke langit biru yang indah, orang-orang mulai lebih sering melihat ke atas. Jika pada saat yang sama ia juga mengenakan mantel bulu abu-abu besar dengan benang hujan perak, maka orang-orang di sekitarnya bersembunyi di bawah payung. Jika pakaiannya berwarna ungu tua, maka semua orang duduk di rumah dan ingin melihat langit biru yang cerah.

Dan hanya ketika langit biru cerah yang telah lama ditunggu-tunggu muncul, yang mengenakan gaun biru menyilaukan yang dihiasi dengan sinar matahari emas, orang-orang bersukacita - dan tersenyum, meninggalkan rumah mereka untuk mengantisipasi cuaca yang baik.

Pertanyaan mengapa langit berwarna biru telah membingungkan pikiran orang sejak dahulu kala. Legenda Yunani telah menemukan jawabannya. Mereka mengklaim bahwa naungan ini diberikan kepadanya oleh kristal batu paling murni.

Pada zaman Leonardo da Vinci dan Goethe, mereka juga sedang mencari jawaban atas pertanyaan mengapa langit berwarna biru. Mereka percaya bahwa warna biru langit diperoleh dengan mencampurkan cahaya dengan kegelapan. Tetapi kemudian teori ini dibantah sebagai tidak dapat dipertahankan, karena ternyata dengan menggabungkan warna-warna ini, Anda hanya bisa mendapatkan nada spektrum abu-abu, tetapi bukan warna.

Setelah beberapa waktu, jawaban atas pertanyaan mengapa langit berwarna biru coba dijelaskan pada abad ke-18 oleh Mariotte, Bouguer dan Euler. Mereka percaya bahwa ini adalah warna alami dari partikel yang membentuk udara. Teori ini populer bahkan pada awal abad berikutnya, terutama ketika ditemukan bahwa oksigen cair berwarna biru, dan ozon cair berwarna biru.

Gagasan pertama yang kurang lebih masuk akal diberikan oleh Saussure, yang menyarankan bahwa jika udara benar-benar bersih, tanpa kotoran, langit akan menjadi hitam. Tetapi karena atmosfer mengandung berbagai elemen (misalnya, uap atau tetesan air), mereka, dengan memantulkan warna, memberi langit keteduhan yang diinginkan.

Setelah itu, para ilmuwan mulai semakin dekat dengan kebenaran. Arago menemukan polarisasi, salah satu karakteristik cahaya yang tersebar yang memantul dari langit. Dalam penemuan ini, ilmuwan pasti terbantu oleh fisika. Belakangan, peneliti lain mulai mencari jawabannya. Pada saat yang sama, pertanyaan mengapa langit berwarna biru sangat menarik bagi para ilmuwan sehingga sejumlah besar percobaan yang berbeda dilakukan untuk mengetahuinya, yang mengarah pada gagasan bahwa alasan utama munculnya warna biru adalah bahwa sinar Matahari kita tersebar begitu saja di atmosfer.

Penjelasan

Rayleigh, seorang peneliti Inggris, adalah orang pertama yang menciptakan jawaban matematis yang tepat untuk hamburan cahaya molekuler. Dia menyarankan bahwa cahaya tersebar bukan karena ketidakmurnian yang dimiliki atmosfer, tetapi karena molekul udara itu sendiri. Teorinya dikembangkan - dan inilah kesimpulan para ilmuwan.

Sinar matahari membuat jalan mereka ke Bumi melalui atmosfernya (lapisan udara yang tebal), yang disebut cangkang udara planet ini. Langit yang gelap benar-benar dipenuhi dengan udara, yang, meskipun benar-benar transparan, bukanlah kekosongan, tetapi terdiri dari molekul gas - nitrogen (78%) dan oksigen (21%), serta tetesan air, uap, kristal es, dan potongan kecil bahan padat (misalnya, partikel debu, jelaga, abu, garam laut, dll.).

Beberapa sinar berhasil melewati molekul gas dengan bebas, melewatinya sepenuhnya, dan karenanya mencapai permukaan planet kita tanpa perubahan, tetapi sebagian besar sinar bertabrakan dengan molekul gas yang menjadi tereksitasi, menerima energi dan melepaskan sinar warna-warni di arah yang berbeda, benar-benar mewarnai langit, menghasilkan langit biru yang cerah.

Cahaya putih itu sendiri terdiri dari semua warna pelangi, yang sering terlihat ketika dipecah menjadi bagian-bagian komponennya. Kebetulan warna biru dan ungu paling banyak menyebar karena mereka adalah bagian terpendek dari spektrum, karena mereka memiliki panjang gelombang terpendek.

Ketika bercampur dalam suasana biru dan ungu dengan sedikit warna merah, kuning dan hijau, langit mulai "bersinar" biru.

Karena atmosfer planet kita tidak homogen, tetapi sangat berbeda (lebih padat di dekat permukaan bumi daripada di atas), ia memiliki struktur dan sifat yang berbeda, kita dapat mengamati luapan biru. Sebelum matahari terbenam atau terbit, ketika panjang sinar matahari meningkat secara signifikan, warna biru dan ungu tersebar di atmosfer dan sama sekali tidak mencapai permukaan planet kita. Gelombang kuning-merah berhasil mencapai, yang kita amati di langit selama periode waktu ini.

Pada malam hari, ketika sinar matahari, yang jatuh di sisi tertentu planet, tidak memiliki kesempatan, atmosfer di sana menjadi transparan, dan kita melihat ruang "hitam". Beginilah cara astronot di atas atmosfer melihatnya. Perlu dicatat bahwa para astronot beruntung, karena ketika mereka berada di atas 15 km di atas permukaan bumi, pada siang hari mereka dapat secara bersamaan mengamati Matahari dan bintang-bintang.

Warna langit di planet lain

Karena warna langit sebagian besar tergantung pada atmosfer, tidak mengherankan bahwa di planet yang berbeda warnanya berbeda. Menariknya, atmosfer Saturnus memiliki warna yang sama seperti di planet kita.

Langit biru laut Uranus yang sangat indah. Atmosfernya terutama terdiri dari helium dan hidrogen. Ini juga mengandung metana, yang sepenuhnya menyerap warna merah dan menyebarkan warna hijau dan biru. Langit biru Neptunus: di atmosfer planet ini tidak ada helium dan hidrogen sebanyak kita, tetapi ada banyak metana, yang menetralkan lampu merah.

Atmosfer di Bulan, satelit Bumi, serta di Merkurius dan Pluto, sama sekali tidak ada, oleh karena itu, sinar cahaya tidak dipantulkan, sehingga langit di sini hitam, dan bintang-bintang mudah dibedakan. Warna biru dan hijau dari sinar matahari diserap sepenuhnya oleh atmosfer Venus, dan ketika Matahari berada di dekat cakrawala, langit di sini berwarna kuning.

Dalam artikel tersebut Anda dapat menemukan penjelasan sederhana tentang warna biru (dengan nuansa) langit. Lagi pula, pertanyaannya sebenarnya sangat menarik, terutama untuk anak-anak. Mari kita cari penjelasan sederhana untuk fenomena ini, meskipun tidak semudah kelihatannya.

Mata manusia hanya dapat melihat tiga warna, tidak seperti yang diyakini secara umum bahwa mata dapat melihat banyak warna. Ini adalah merah, hijau dan biru.

Pendahuluan: mengapa langit berwarna biru?

Film fotografi dibangun persis di atas prinsip di atas. Ada tiga permukaan dalam bingkai, masing-masing hanya merasakan cahayanya sendiri, berubah warna sesuai dengan penyerapan sinar. Ketika cahaya lampu listrik melewatinya, menciptakan gambar di layar, kita melihat jutaan bayangan, karena pencampurannya dalam berbagai proporsi. Teknologi meniru alam. Bagaimanapun, mata manusia bekerja persis dengan prinsip ini. Ini mengandung elemen biologis seperti itu yang hanya bereaksi terhadap warnanya sendiri.

Dan ketika warna-warna ini bercampur di otak manusia, kita mengamati warna yang memantulkan objek tersebut. Misalnya, ketika biru dan kuning dicampur, hijau terbentuk. Fakta yang menarik adalah bahwa kita melihat kuning lebih pucat daripada biru atau hijau. Ini adalah trik warna mata manusia. Foto hitam putih itu dengan jelas menunjukkan bahwa warna kuningnya tidak pucat sama sekali.

Kita hanya melihat warna yang dipantulkan dari permukaan. Misalnya, kulit orang Eropa berwarna putih, sedangkan kulit orang Afrika hampir hitam. Ini hanya berarti bahwa pada beberapa warna kulit mampu memantulkan semua warna, yang terjadi ketika ketiga warna primer dicampur, sedangkan pada warna lain hanya dapat menyerap. Bagaimanapun, kita hanya melihat sinar pantul. Idealnya, tentu saja, kulit yang benar-benar putih dan benar-benar hitam tidak ada. Tapi saya menulisnya untuk membuatnya lebih jelas.

Jawaban: Mengapa langit berwarna biru?

“Tapi bagaimana dengan langit? - pembaca, sekarang bijaksana dengan pengalaman, akan berkata, - apakah langit mampu memantulkan sinar? Setuju. Itu melewati mereka, tetapi udara di sekitar Bumi, yang membentang seribu kilometer di atas permukaan, tidak melewati semua sinar. Dia sebagian menunda merah dan hijau, dan biru meleset. Oleh karena itu, melihat ke langit, kita melihatnya biru, biru, dan dalam cuaca buruk ungu dan bahkan timah. Mata manusia, tidak seperti berbagai benda, praktis tidak memantulkan cahaya, tetapi hanya menyerap dengan kerucut dan batangnya yang peka terhadap warna tertentu. Dan karena spektrum sinar biru mendominasi, kita melihatnya.

Langit terlihat biru karena udara menyebarkan cahaya dengan panjang gelombang pendek lebih banyak daripada cahaya dengan panjang gelombang panjang.

Tetapi ini tidak berarti bahwa langit tidak boleh berwarna merah, merah tua, merah tua, atau merah muda. Setidaknya bagiannya. Jika Anda menyaksikannya saat matahari terbit atau terbenam, Anda akan dibuat takjub dengan huru-hara warna-warni berdarah. Tetapi Anda tidak akan melihat langit yang hijau dan kuning. Mengapa ini terjadi? Saat matahari terbit atau terbenam, matahari tidak menembus atmosfer dari atas, tetapi pada sudut yang sangat kecil, sehingga kita melihat fajar berdarah atau matahari terbenam merah tua.

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. Tanda rakyat dikaitkan dengan fenomena ini, yang 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 batas 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.