Waarom is de lucht blauw?
--------------------------------------------------------------------------------
De zon stuurt allerlei kleuren licht het heelal in: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet (de kleuren van de regenboog). Een deel van al dat zonlicht bereikt de aarde. Al die kleuren samen ervaren wij als wit licht.
We praten vaak over lichtstralen. Dat is terecht, want licht licht is inderdaad een soort straling. Het bijzondere is echter dat licht een zichtbare vorm van straling is. Licht bestaat uit afzonderlijke deeltjes, zogenaamde fotonen. Deze fotonen plaatsen zich voort volgens een golfbeweging. Zo'n golfbeweging kunnen we ons voorstellen door aan een touw te denken dat we op en neer bewegen.
We zien dan dat in het touw golven ontstaan met toppen en dalen. Als we het touw sneller op en neer bewegen, worden de golven korter: de golftoppen liggen dichter achter elkaar. Ofwel: de golflengte is korter geworden. Zo is het ook met licht. Alleen zijn de golflengtes van licht veel kleiner dan die van het zojuist genoemde touw. Bij licht praat je over golflengtes die liggen tussen de 400 en 800 nanometer. Een nanometer is een miljardste meter.
Er zijn fotonen die zich voortbewegen op korte golven, maar er zijn er ook die dat op langere golven doen. Die verschillen in golflengte kunnen wij waarnemen als kleurverschillen. Fotonen met een "grote" golflengte van circa 750 nanometer zien wij als rood. Via oranje, geel, etcetera, komen we bij fotonen met een steeds kortere golflengte. Uiteindelijk bij een golflengte van 400 nanometer zien we violet-licht.
In het lege heelal kunnen fotonen ongehinderd bewegen. Maar wanneer ze in de aardse atmosfeer belanden, worden ze in hun bewegingsvrijheid belemmerd door de moleculen waaruit de lucht bestaat. De lange lichtgolven hebben daar weinig last van: net zoals een grote watergolf zich niets aantrekt van een paaltje in de branding, merkt een lange lichtgolf nauwelijks dat ie een luchtmolecuul passeert. Vrijwel ongestoord volgt ie z'n oorspronkelijke baan. Korte golven (blauw en violet) daarentegen zijn veel gevoeliger voor obstakels. De fotonen botsen op de luchtmoleculen en worden hierdoor in alle richtingen afgebogen (verstrooid). Omdat ze natuurlijk voortdurend luchtmoleculen tegenkomen, volgen deze kortegolf-fotonen een grillige baan door de atmosfeer.
We zijn er nu bijna. Als we naar de zon kijken als die hoog aan de hemel staat, zien we wit licht. Het meeste zonlicht gaat immers ongehinderd rechtdoor. De lucht rondom de zon zou eigenlijk zwart moeten zijn, want lucht zelf zendt geen licht uit. Maar uit alle richtingen aan de hemel zien we toch licht komen: dat zijn de fotonen met een korte golflengte. Die zijn onderweg vele malen afgebogen en hebben een omweg gemaakt. Violet, indigo en blauw licht worden het meest afgebogen. Omdat onze ogen het meest gevoelig zijn voor licht uit het midden van het lichtspectrum, zien wij voornamelijk blauw. Daarom ontstaat bij ons de indruk dat de lucht blauw is.
Als het bewolkt is, ziet de lucht echter wit of grauw. Dit komt doordat de waterdruppels in de wolken het licht van alle kleuren verstrooien. Uit alle richtingen zien we nu alle kleuren licht komen.Tesamen geven die ons wit licht te zien. Bij een heel dik wolkendek wordt veel zonlicht terug de ruimte in weerkaatst. Onder de wolken is het dan donkerder; we ervaren dat als grauw.
Kunnen we ons natuurlijk nog afvragen hoe het zit met een ondergaande zon en het avondrood dat daar bij hoort. De verklaring is tamelijk simpel. Als de zon laag aan de horizon staat moet het zonlicht een langere weg door de atmosfeer afleggen. Het licht komt daardoor onderweg veel meer luchtmoleculen tegen dan wanneer de zon hoog aan de hemel staat. Vooral de lichtstralen met een kortere golflengte zijn hiervan de dupe: zij hebben immers veel meer last van de luchtmoleculen dan de lichtstralen met een lange golflengte. De kleuren violet, indigo, blauw, maar ook groen, worden hierdoor min of meer uitgefilterd door de vele luchtmoleculen. Als je in de zon kijkt zie je 's avonds dan ook een goudgele bol die steeds roder wordt naarmate die lager staat. Maar ook de lucht er omheen kleurt steeds roder. Rood is de laatste kleur die door de lucht wordt gefilterd. Dat de hele lucht rood ziet komt doordat ook rood licht wel iets gebroken, en dus verstrooid, wordt door de moleculen in de lucht.
(Bron: Stichting Weten)
:strip_icc():strip_exif()/u/20433/speedyracer.jpg?f=community)
:strip_exif()/u/7013/spunky_main.gif?f=community)
Dit topic is gesloten.