چرا آسمان آبي است؟ آزمايشي به زبان ساده
آسمان آبي
وقتي آسمان كاملاً از ابر پوشيده نشده مي‌توانيم آسمان آبي را ببينيم. وقتي خورشيد در حال طلوع و غروب است قرمز به نظر مي‌رسد. اين دو مشاهده بهم ارتباط دارند. در آزمايشي دليل آبي و قرمز بودن (و همين‌طور رنگ‌هاي ديگر آسمان) را متوجه خواهيد شد.
موارد مورد نياز
1. چراغ‌قوه
2. يك ظرف شفاف با دو وجه موازي صاف (تخت)- ظرف 10 ليتري(دو گالوني)آكواريم ايده‌آل‌ترين ظرف مكن است ولي نبود هم مشكلي نيست.
3. 250 ميلي‌ليتر (يك ليوان) شير
ظرف را روي ميزي بگذاريد كه هر چهار وجه را ببينيد. ¾ آن را با آب پُر كنيد. چراغ‌قوه را روشن كنيد و آن را بسمت طرف ديگر ظرف نگه داريد تا پرتوهاآب را روشن كنند. به پرتو در آب دقت كنيد. شايد بتوانيد ذرات غبار شناور در آب را هم ببينيد. سفيد به نظر مي‌رسند. با اين حال ديدن مسير پرتو سخت است. حدود 60 ميلي‌ليتر (4/1 ليوان) شير در آب بريزيد. دوباره چراغ را مثل قبل در آب بگيريد. پرتوها از يك طرف آبي هستند و از طرف ديگر زرد!
4/1 ديگر شير اضافه كنيد و آن را هم بزنيد. حالا پرتو نور آبي‌تر و از طرف ديگر زرد‌تر (شايد هم نارنجي) به نظر مي‌رسد. بقيه‌ي شير را هم بريزد و آن را هم بزنيد. حالا نور از يك طرف آبي‌تر و از طرف ديگر تقريباً نارنجي است. جداي از اين پرتوها به ظاهر بيش از قبل منتشر مي‌شوند. يعني يك باريكه مشخص ديگر نيست.
چه چيزي باعث مي‌شود نور چراغ از يك سمت آبي و از سمت ديگر نارنجي ديده شود؟ نور معولاً در مسير مستقيم حركت مي‌كند مگر اينكه به لبه‌ي مواد مختلف برخورد كند. وقتي پرتو نور از هوا مي‌گذرد نمي‌توانيم آن را از كناره نگاه كنيم چون هوا محيطي يكنواخت دارد و نور چراغ در مسير مستقيم حركت مي‌كند. با اين حال در هوا يا آب ذرات غبار باشد، مي‌توانيم لحظاتي پرتو نوري كه توسط لبه‌ي ذرات غبار پخش مي‌شود ببينيم.
وقتي شير را به آب اضافه مي‌كنيد،ذرات زيادي را به آب اضافه كرده‌ايد. شير ذرات زيادي از پروتئين و چربي معلق دارد كه در آب شناور مي‌مانند. اين ذرات نور را پخش كرده باريكه نور را مرئي مي‌كنند. رنگ‌هاي مختلف هم به دليل زياد و كم بودن ذرات در يك محل است. رنگ آبي بيش از نارنجي پخش مي‌شود. چون نور پخش شده را از يك سمت باريكه مي‌بينيم و نور آبي بيشتر پخش شده آن بخش آبي به نظر مي‌رسد. و چون نور نارنجي و قرمز كمتر پخش مي‌شوند، نارنجي بيشتر و قرمز كمتر در مسير مستقيم نور چراغ حركت مي‌كنند. وقتي مستقيماً به باريكه نگاه مي‌كنيد، به نظر نارنجي يا قرمز مي‌آيد.
اين آزمايش چه ارتباطي با رنگ آسمان دارد؟ نوري كه از خورشيد مي‌بينيد با ذرات غبار در جو زمين پخش مي‌شود. اگر نور پخش نمي‌شد و همه‌‌ي نور مستقيم به زمين مي‌رسيد، آسمان درست مثل شب تاريك به‌نظر مي‌رسيد. نورخورشيد را ذرات غبار درست مثل ذرات معلق در آب و شير پخش مي‌كنند. آسمان درست مثل نور چراغ‌قوه از يك سمت است: شما به نور پخش شده نگاه مي‌كنيد كه آبي رنگ شده است. وقتي خورشيد در حال غروب است، درست مثل اين‌است كه مستقيم به نور چراغ نگاه كنيد: به نوري نگاه مي‌كنيد كه پخش نشده و نارنجي يا قرمز به‌نظر مي‌رسد.
چرا خورشيد موقع طلوع يا غروب، نارنجي يا قرمز ديده مي‌شود؟ در طلوع يا غروب نور خورشيد مسير طولاني‌تري در جو طي مي‌كند تا موقع ظهر چون تقريبا مستقيم به زمين مي‌تابد (تقريباً عمود).
لينك‌هاي مرتبط:
اين مقاله مطلب ساده با آزمايش از دو مقاله‌ي بالاست.