في يوم مشرق وصافي ستجد السماء زرقاء، هل تسائلت يومًا لماذا؟ أذكياء أخرون مثلك سألوا أنفسهم نفس سؤالك، وتوصلوا لإجابة.
في البداية علينا أن نتفق أن السماء ليست زرقاء، السماء تبدو لنا زرقاء، نحن نراها زرقاء.
ضوء الشمس هو السبب
الضوء الذي يصل لنا من الشمس أبيض، ولكن الضوء الأبيض يحتوي جميع ألوان الطيف. باستخدام الموشور (المنشور الزجاجي) نستطيع فصل الضوء الأبيض لكل مكوناته الأساسية.
الضوء يسافر في موجات ويختلف طول الموجات وترددها حسب كل لون، فبعض الألوان كسولة تسافر في موجات طويلة والبعض الأخر نشط ويسافر في موجات قصيرة.
وجميع الموجات تسافر في طريقها بسلاسة إلا إذا توقف في طريقها 3 أشياء:
- عاكس مثل المرآة
- شئ يجعلها تنحني مثل المنشور الزجاجي
- شئ يجعلها تتشتت وتتبعثر مثل الجزيئات الموجودة في الهواء
ولأن ضوء الشمس يمرعبر غلافنا الجوي فأنه يتعرض لجزيئات الهواء التي في غلافنا الجوي. وعند مرور الضوء خلال وسط يحتوي جزيئات أصغر من الطول الموجي لهذا الضوء تحدث ظاهرة تُدعى باستطارة رايلي Rayleigh Scattering، وهي تنص على أن شدة تشتت الأشعة المارة خلال وسط ما تتناسب بصورة عكسية مع الطول الموجي لهذه الاشعة، بمعنى أن الطول الموجي الاقصر سيعاني تشتت اكبر من الطول الموجي الاطول. ولأن الضوء الأزرق موجاته قصيرة فأنه يتشتت في كل الإتجاهات ويتشتت أكثر من أى لون أخر من ألوان الضوء الأبيض فأنه يصبح السائد في السماء فنرى السماء زرقاء.
advertisements
ولأن ضوء الشمس يمرعبر غلافنا الجوي فأنه يتعرض لجزيئات الهواء التي في غلافنا الجوي. وعند مرور الضوء خلال وسط يحتوي جزيئات أصغر من الطول الموجي لهذا الضوء تحدث ظاهرة تُدعى باستطارة رايلي Rayleigh Scattering، وهي تنص على أن شدة تشتت الأشعة المارة خلال وسط ما تتناسب بصورة عكسية مع الطول الموجي لهذه الاشعة، بمعنى أن الطول الموجي الاقصر سيعاني تشتت اكبر من الطول الموجي الاطول. ولأن الضوء الأزرق موجاته قصيرة فأنه يتشتت في كل الإتجاهات ويتشتت أكثر من أى لون أخر من ألوان الضوء الأبيض فأنه يصبح السائد في السماء فنرى السماء زرقاء.
لحظة! الضوء البنفسجي موجاته أقصر من الضوء الأزرق!
اللون البنفسجي يمتلك أقصر طول موجي بين أطياف الضوء، لماذا لا نرى السماء بنفسجية؟! حسنًا سؤال منطقي بالطبع، ولكن يوجد سببان رئيسان لذلك، الضوء البنفسجي تمتص أغلبه طبقات الغلاف الجوي العليا، وما يمر عبر الغلاف الجوي لا نراه. لأن عيوننا تحتوي ثلاثة أنواع من المخاريط المستقبلة للضوء (الأزرق والأخضر والأحمر)، وللآسف حساسية العين البشرية تجاه الضوء البنفسجي ضعيفة.
إذا سألك في مرة طفل صغير لماذا السماء زرقاء، فانظر له في عينيه مباشرة وقل له: "السبب يعود إلى الآثار الكمومية التي تشتمل التبعثر المرن للضوء، جنبا إلى جنب مع عدم وجود مستقبلات للفوتون البنفسجي في شبكية العين لدينا" - فل بليت
0 التعليقات:
إرسال تعليق