Γιατί ο ουρανός όταν ο ήλιος είναι ψηλά φαίνεται μπλε ενώ κατά τη δύση του είναι κοκκινωπός;

Το λευκό φως του ήλιου αποτελείται από όλα τα χρώματα του φάσματος, αυτό είναι κάτι που μπορεί να διαπιστωθεί όταν αφήσουμε το φως του ήλιου να διέλθει μέσα από ένα πρίσμα.

Επίσης, το φως έχει την ιδιότητα να σκεδάζεται (να διασκορπίζεται) όταν συναντά μόρια ύλης μικρότερα από το μήκος κύματός του πχ τα μόρια του οξυγόνου και του αζώτου της ατμόσφαιρας της Γης, τα δύο κύρια συστατικά της, είναι μικρότερα από το μήκος κύματος του ορατού φωτός.

Η ιδιότητα αυτή του φωτός είναι εντονότερη όσο μικραίνει το μήκος κύματος του φωτός. Το γαλάζιο φως, που έχει μικρότερο μήκος κύματος από το πράσινο και το κόκκινο, διασκορπίζεται πολύ περισσότερο από αυτά.

Έτσι, την ημέρα ο ουρανός φαίνεται μπλε, γιατί το μπλε φως του ήλιου σκεδάζεται (διασκορπίζεται σε όλο τον ουρανό) πιο έντονα από το κόκκινο, με αποτέλεσμα να φαίνεται ότι έρχεται από κάθε σημείο του ουρανού.

Όμως, το μικρότερο μήκος κύματος το έχει το ιώδες χρώμα κι όχι το μπλε, άρα έπρεπε να φαίνεται μωβ ο ουρανός. Παρόλα αυτά ο ουρανός φαίνεται γαλάζιος γιατί:

1ον Το μπλε είναι ένα από τα τρία βασικά χρώματα που αντιλαμβανόμαστε (τα άλλα χρώματα είναι το κόκκινο και το πράσινο) και συνεπώς ο οφθαλμός είναι περισσότερο ευαίσθητος σε αυτό

2ον Στη Γη φτάνει πολύ λιγότερη μωβ ακτινοβολία Γη καθώς αυτή απορροφάται περισσότερο από τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας.

Και το κοκκινωπό χρώμα του ουρανού κατά τη δύση του Ήλιου, πού οφείλεται;

Κατά τη δύση ο ουρανός φαίνεται κίτρινος όταν η ατμόσφαιρα είναι πολύ καθαρή. Κοντά στη θάλασσα ο ουρανός στο δειλινό φαίνεται πορτοκαλί που οφείλεται στα σωματίδια του άλατος που βρίσκονται πάνω από την θάλασσα λόγω της εξάτμισης της.

Αν όμως η ατμόσφαιρα περιέχει πολλά μικρά σωματίδια τότε κοκκινίζει κοντά στον ορίζοντα γιατί έχουμε ακριβώς το ίδιο φαινόμενο με το μπλε ουρανό. Ξέρουμε πως το γαλάζιο φως διασκορπίζεται από τα μόρια της ατμόσφαιρας όταν ο Ήλιος είναι ψηλά., Όταν όμως ο ήλιος είναι κοντά στον ορίζοντα τότε μέχρι η μπλε ακτινοβολία να φτάσει σε εμάς διασχίζει μια μεγαλύτερη απόσταση και διασκορπίζεται τριγύρω αρκετά (δείτε το πάνω σχήμα πώς η μπλε ακτινοβολία σκεδάζεται και έτσι δεν την βλέπουμε). Άρα φθάνει σε μας λιγότερο μπλε φως, αφήνοντας έτσι την πλεονάζουσα ερυθρή και κίτρινη ακτινοβολία (που δεν σκεδάζονται και τόσο πολύ) να κάνει αισθητή την παρουσία της κοντά στον ορίζοντα.

Εννοείται πως στο διάστημα επειδή απουσιάζει η ατμόσφαιρα ο ουρανός μας φαίνεται μαύρος. Εξαίρεση αποτελεί ο Άρης που μπορεί ο ουρανός να έχει διάφορα χρώματα ανάλογα με τη σκόνη που κυκλοφορεί στην ατμόσφαιρα του.

http://www.physics4u.gr/blog/?p=1072