ท้องฟ้าสีอะไร? ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าในมุมมองทางฟิสิกส์? ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า? ท้องฟ้าเป็นสีฟ้าในระหว่างวันเนื่องจาก

ทุกคนรู้มานานแล้วว่าเด็กมีความอยากรู้อยากเห็นแค่ไหน บางครั้งพวกเขาก็ถามคำถามที่ทำให้ผู้ใหญ่หน้าแดง ดูเหมือนว่าทุกอย่างจะเป็นเรื่องพื้นฐานและเรียบง่าย แต่ก็เป็นเรื่องยากสำหรับผู้ปกครองหลายคนที่จะให้คำตอบในเวลาเดียวกัน เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ตกอยู่ในสถานการณ์ที่ยากลำบากและอึดอัดเมื่อพูดคุยกับเด็ก คุณต้องเตรียมตัวรับมือกับพวกเขาอย่างละเอียด

ดังนั้นเราจะมาดูคำถามที่เด็ก ๆ มักได้ยินบ่อยที่สุดและเป็นที่สนใจของผู้ใหญ่

วลีที่ถามถึงร่มเงาของท้องฟ้าทำให้พ่อแม่หลายคนรู้สึกอึดอัดใจ เด็กๆ สนใจว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าอ่อน ไม่ใช่สีเหลือง ไม่ใช่สีแดง เพราะอวกาศเป็นสีดำ? แต่ถ้าเราซึ่งเป็นผู้ใหญ่พบว่าตอบยาก แสดงว่าตัวเราเองไม่รู้คำตอบสำหรับคำถามนี้จริงๆ และไม่เคยคิดจะถามเลย และหลายๆ คนไม่ทราบคำตอบที่ถูกต้อง จึงเปลี่ยนหัวข้อ

แสงซึ่งประกอบด้วยสเปกตรัม 7 เฉด มักจะผ่านชั้นบรรยากาศ การชนกันของโฟตอนจากแสงอาทิตย์เกิดขึ้นกับโมเลกุลของก๊าซจำนวนมากที่มีอยู่ในอากาศ สิ่งนี้นำไปสู่ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการกระเจิง จุดที่น่าสนใจที่สุดคือจำนวนอนุภาคที่ปล่อยรังสีสีน้ำเงินคลื่นสั้น มีมากกว่านั้นถึง 8 เท่า ปรากฎว่าระหว่างทางสู่โลก เฉดสีของดวงอาทิตย์เปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีฟ้าอ่อน จะอธิบายทั้งหมดนี้ให้เด็กฟังได้อย่างไร? แต่เด็กยังเล็กมาก จะไปคุยกับเขาเรื่องโฟตอนของรังสีดวงอาทิตย์ที่ชนกับโมเลกุลของก๊าซทำไม

คำตอบสั้น ๆ ในการสนทนาสำหรับเด็ก

อากาศที่อยู่รอบตัวเราประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กและเคลื่อนที่ตลอดเวลา เช่น ก๊าซ ฝุ่นละออง จุดเล็กๆ ไอน้ำ พวกมันมีขนาดเล็กมากจนสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น และแสงแดดก็มีความกลมกลืนกันของเฉดสีทั้งเจ็ด ลำแสงที่ผ่านอากาศจะต้องชนกับอนุภาคขนาดเล็ก และสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าเฉดสีในนั้นถูกแยกออกจากกัน และเนื่องจากสเปกตรัมสีมีสีฟ้าอ่อนมากกว่า นั่นคือทั้งหมดที่เราเห็น หรือคุณสามารถตอบสั้นๆ ว่ารังสีของดวงอาทิตย์ทำให้อากาศกลายเป็นสีฟ้าอ่อน

คำตอบล้อเล่น (ต้นฉบับ)

ใครๆ ก็คิดว่าอากาศโปร่งใส แต่เป็นสีฟ้าอ่อน เราอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์มาก เมื่อมองด้านบนเราจะเห็นเพียงชั้นอากาศหนาทึบเท่านั้น มันบริสุทธิ์จนปรากฏเป็นสีฟ้าอ่อน นอกจากนี้ยังสามารถตอบแบบติดตลกได้ว่าสีฟ้าอ่อนเพราะในเกมว่าใครเร็วกว่านั้นสีฟ้าอ่อนจะชนะเสมอ

คำตอบตลกสำหรับผู้ใหญ่

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า? - นี่คือครอบครัวของฉันทั้งหมด ครอบครัวสีน้ำเงินจะมีสิ่งนี้อยู่เสมอ!

การนำเสนอวิดีโอให้กับเด็ก ๆ

ทำไมทะเลถึงเป็นสีฟ้า หญ้าเขียว และพระอาทิตย์ตกเป็นสีแดง?

ทะเล

สีของน้ำทะเลขึ้นอยู่กับว่ารังสีทะลุผ่านได้ลึกแค่ไหน ทะเลมีความสามารถที่ดีในการดูดซับและกระจายรังสีต่างๆ แต่ลำแสงสีเหลืองจะถูกดูดซับได้เร็วกว่ามากแม้ว่าจะไม่ได้อยู่ที่ระดับความลึกก็ตาม และการดูดกลืนแสงสีน้ำเงินนั้นช้ามาก แม้จะอยู่ที่ระดับความลึกมากก็ตาม นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราถึงคิดว่าน้ำในทะเลเป็นสีฟ้า ร่มเงาของท้องทะเลอาจเป็นสีโปร่งใส สีน้ำเงิน หรือสีเขียว

หญ้า

ใบไม้สีเขียวดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่เซลล์และปล่อยออกซิเจนออกสู่อากาศ เขาต้องการสิ่งนี้อย่างยิ่ง แต่สิ่งนี้เกี่ยวอะไรกับ? ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งสำคัญของชีวิต แสงอาทิตย์ตกกระทบใบไม้ เซลล์ของพวกเขามีสารสีเขียว - คลอโรฟิลล์ ใบไม้และหญ้าอาศัยอยู่ได้ดีเนื่องจากมีคลอโรฟิลล์ซึ่งผลิตสารอาหารที่จำเป็น

สารที่ผลิตโดยคลอโรฟิลล์เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับเราในรูปของน้ำตาล แป้ง และโปรตีน พบได้ทั้งในเซลล์ของพืช สัตว์ และในเซลล์ของร่างกายมนุษย์ และการผลิตสารที่มีประโยชน์เหล่านี้เกิดขึ้นจากคาร์บอนไดออกไซด์ ใบไม้เขียวเป็นโรงงานที่น่าทึ่ง หากแสงแดดสัมผัสกับใบไม้เราก็สามารถพูดคุยเกี่ยวกับชีวิตอันแสนวิเศษของพวกเขาได้ ถ้าไม่มีแสงแดดก็ไม่มีโรงงาน

พระอาทิตย์ตก

คุณคงสงสัยบ่อยครั้งเกี่ยวกับสีของท้องฟ้ายามพระอาทิตย์ตกดิน บางทีหลายคนอาจสนใจว่าเหตุใดท้องฟ้ายามพระอาทิตย์ตกดินจึงบางครั้งก็เป็นสีแดงและบางครั้งก็เป็นสีแดง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับอะไร?

เนื่องจากสีแดงเป็นแสงที่มีความยาวคลื่นมากที่สุด มันสามารถทะลุผ่านชั้นอากาศหนาได้ แต่ทำไมมันถึงดูเป็นสีฟ้าอ่อนเฉพาะในสภาพอากาศที่ชัดเจนเท่านั้น?

และนี่ก็อธิบายได้ค่อนข้างง่ายเช่นกัน เมื่อสภาพอากาศมีเมฆมาก รังสีดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่ไม่ถึงพื้นผิวโลก และสิ่งที่ยังสามารถทะลุผ่านได้ก็เริ่มหักเหหยดน้ำที่ลอยอยู่ในอากาศ คลื่นแสงมีการบิดเบี้ยว หากท้องฟ้าเป็นสีเทา แสดงว่ากระบวนการเดียวกัน แต่มีเมฆขนาดใหญ่กว่า ดังนั้นเราจึงตรวจสอบคำถามเกี่ยวกับท้องฟ้าสีฟ้าและสีแดงของพระอาทิตย์ตก ประเด็นเหล่านี้สามารถศึกษาได้อย่างละเอียดยิ่งขึ้นโดยทำความคุ้นเคยกับกฎวัตถุประสงค์ของฟิสิกส์

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าจากมุมมองของวิทยาศาสตร์: ฟิสิกส์ เคมี?

โลกของเราถูกล้อมรอบด้วยอากาศซึ่งก่อตัวเป็นชั้นบรรยากาศ อากาศในบรรยากาศประกอบด้วยออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน ไอน้ำ และฝุ่นละอองขนาดจิ๋วจำนวนมากซึ่งเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา

แสงแดดสามารถทะลุผ่านชั้นบรรยากาศของอากาศได้ ก๊าซที่บรรจุอยู่ในอากาศจะทำหน้าที่สลายแสงสีขาวออกเป็น 7 องค์ประกอบ คือ สเปกตรัม สีเหล่านี้ล้วนเป็นสีของรุ้ง และนั่นคือเหตุผลว่าทำไมเราจึงดูเหมือนว่าท้องฟ้าเป็นสีฟ้าอ่อน ดวงจันทร์ไม่มีบรรยากาศและปรากฏเป็นสีดำ นักบินอวกาศที่เข้าสู่วงโคจรบนยานอวกาศจะได้เห็นท้องฟ้ากำมะหยี่สีดำที่สวยงามพร้อมดวงดาวและดาวเคราะห์ที่เปล่งประกาย

วิกิพีเดียเกี่ยวกับสีฟ้าของท้องฟ้า

วิกิพีเดียแจ้งว่าท้องฟ้าปรากฏเพียงสีฟ้าอ่อนเท่านั้น ในความเป็นจริง รังสีสีอื่นๆ ทั้งหมด นอกเหนือจากสีฟ้าอ่อน สีคราม และสีม่วง ยังกระจัดกระจายไปตามท้องฟ้า ทั้งหมดรวมกันปรากฏเป็นสีฟ้าอ่อนสำหรับเรา

ทำไมจึงเป็นสีฟ้าอ่อน?

แสงแดดมีสเปกตรัม 7 สีที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ได้แก่ แดง ส้ม เหลือง น้ำเงินอ่อน คราม และม่วง คุณสามารถดูภาพและจำรุ้งได้ รังสีแต่ละเส้นต้องผ่านชั้นอากาศหนา และในขณะนี้เฉดสีก็สาดกระเซ็น สีฟ้าอ่อนปรากฏแก่เรามากกว่าสีอื่น ๆ เนื่องจากมีความคงทนมาก

พระคัมภีร์พูดว่าอย่างไร: อะไรทำให้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า

ท้องฟ้าเป็นสีฟ้าอ่อนเพราะว่าผู้ทรงอำนาจต้องการสร้างมันขึ้นมาเช่นนั้น

สำนวนเกี่ยวกับท้องฟ้าสีครามแปลเป็นภาษาอังกฤษ

จากฟ้าใส - ฟ้าใส

นักวิทยาศาสตร์ได้พบท้องฟ้าสีครามบนดาวพลูโต และร่องรอยของทะเลสาบบนดาวอังคาร

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบอนุภาคอินทรีย์ที่เรียกว่าโธลินส์ในชั้นบรรยากาศดาวพลูโต พวกเขาเองเป็นสีเทาหรือสีแดง เมื่อสะท้อนแสงอาทิตย์ บรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้จะปรากฏเป็นสีฟ้าอ่อน นอกจากนี้ ยังมีการค้นพบพื้นที่เล็กๆ หลายแห่งที่ปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งที่นี่

การค้นพบอีกประการหนึ่งมีความเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์ดาวอังคาร นักวิทยาศาสตร์พิสูจน์ว่าในอดีตอันไกลโพ้นเป็นเวลาหลายปีที่พื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงนี้ปกคลุมไปด้วยทะเลสาบ ไม่นานก่อนหน้านี้ มีหลักฐานบางประการเกี่ยวกับการมีอยู่ของน้ำเค็มบนดาวอังคาร มันคือการไหลของน้ำเค็มที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่ามีส่วนรับผิดชอบต่อความจริงที่ว่าพื้นผิวดาวเคราะห์มีแถบสีเข้ม ปรากฏขึ้นในขณะที่อุณหภูมิบนดาวเคราะห์ดวงหนึ่งสูงกว่า - 23 องศา พวกมันจะหายไปเมื่ออากาศหนาวเข้ามา

คุณเคยสงสัยบ้างไหมว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า? ท้ายที่สุดแล้ว บรรยากาศประกอบด้วยอากาศที่โปร่งใส และแสงแดดเป็นสีขาว เป็นไปได้อย่างไรที่ในเวลากลางวันภายใต้แสงของดวงอาทิตย์ ท้องฟ้ากลายเป็นสีฟ้าและทึบแสง? จนถึงปี 1899 ความขัดแย้งนี้แก้ไขไม่ได้ แต่ตอนนี้วิทยาศาสตร์รู้คำตอบแล้ว

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า?

คำตอบอยู่ที่ธรรมชาติของแสง แสงสีขาวประกอบด้วยสเปกตรัมเจ็ดสี ได้แก่ แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม และม่วง ซึ่งแต่ละสีมีความยาวคลื่นเฉพาะ คลื่นแสงสีแดงนั้นยาวที่สุด คลื่นสีส้มนั้นสั้นกว่าเล็กน้อย... สีม่วงนั้นสั้นที่สุด

1. ดวงอาทิตย์
2. รังสีของแสง
3. สีของสเปกตรัมที่ประกอบเป็นส่วนที่มองเห็นได้ของการแผ่รังสี (แสง) ของดวงอาทิตย์ของเรา
4. โลก

เมื่อแสงส่องผ่านชั้นบรรยากาศของโลกที่หนาแน่น มันก็เริ่มกระจายตัว โดยหักเหไปที่อนุภาคเล็กๆ ของก๊าซ ไอน้ำ และฝุ่น ดังที่คุณคงเดาได้แล้วว่า ส่วนประกอบทั้งหมดของสเปกตรัมไม่ได้กระจัดกระจายเท่าๆ กัน คลื่นสีแดงที่ยาวมากแทบจะไม่กระจายไปด้านข้าง โดยติดตามลำแสงไปจนถึงพื้น ในทางกลับกัน แสงคลื่นสั้นสีน้ำเงินจะกระจายไปด้านข้างได้ดีมาก ทำให้ท้องฟ้าทั้งหมดเป็นโทนสีน้ำเงิน-น้ำเงิน

1. คลื่นแสง
2. ชั้นบรรยากาศของโลก
3. การหักเหและการกระเจิงของส่วนสีน้ำเงินของสเปกตรัม

ยิ่งความยาวคลื่นของแสงสั้นลง แสงก็จะกระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศมากขึ้นเท่านั้น และในทางกลับกัน เลข “3” ในรูปแสดงถึงกระบวนการหักเหของแสงบนโมเลกุลก๊าซ ฝุ่นละออง และหยดน้ำที่ลอยอยู่ในบรรยากาศ

คำตอบสั้น ๆ: ส่วนสีน้ำเงินของสเปกตรัมสีของดวงอาทิตย์เนื่องจากมีความยาวคลื่นสั้น จึงกระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศของโลกได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับสเปกตรัมสีอื่นๆ อีก 6 สี

ทำไมท้องฟ้าไม่เป็นสีม่วง?

ส่วนสีม่วงของสเปกตรัมจริงๆ แล้วมีความยาวคลื่นสั้นกว่าส่วนสีน้ำเงิน ดังนั้นจึงกระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศได้ดีกว่า แต่ท้องฟ้าของเราไม่ใช่สีม่วง ทำไม ประการแรก ดวงอาทิตย์มีสเปกตรัมไม่เท่ากัน - รังสีสีม่วงจะมีสีน้ำเงินน้อยกว่ามาก ประการที่สอง ดวงตาของมนุษย์มีความไวต่อสีม่วงน้อยกว่า

ทำไมพระอาทิตย์ตกถึงเป็นสีแดง?

ในช่วงรุ่งเช้าและพระอาทิตย์ตก แสงแดดเดินทางในแนวสัมผัสไปยังพื้นผิวโลก - ระยะทางที่ลำแสงเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก แสงความยาวคลื่นสั้นทั้งหมดจะกระจัดกระจายไปด้านข้างก่อนที่จะถึงผู้สังเกต มีเพียงคลื่นยาวสีส้มและสีแดงเท่านั้นที่มาถึงพื้น ซึ่งกระจัดกระจายไปตามรังสีโดยตรงเล็กน้อย และแต่งแต้มสีสันให้กับพื้นที่บางส่วนของท้องฟ้า

โลกรอบตัวเราเต็มไปด้วยสิ่งมหัศจรรย์ที่น่าอัศจรรย์ แต่เรามักไม่ใส่ใจกับสิ่งเหล่านั้น การชื่นชมท้องฟ้าสีฟ้าใสของท้องฟ้าในฤดูใบไม้ผลิหรือสีสันที่สดใสของพระอาทิตย์ตกดิน เราไม่ได้คิดด้วยซ้ำว่าเหตุใดท้องฟ้าจึงเปลี่ยนสีตามเวลาที่เปลี่ยนไป


เราคุ้นเคยกับสีฟ้าสดใสในวันที่มีแสงแดดสดใส และในฤดูใบไม้ร่วงท้องฟ้าจะกลายเป็นสีเทาหม่น ทำให้สีสว่างหายไป แต่ถ้าคุณถามคนสมัยใหม่ว่าเหตุใดจึงเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ พวกเราส่วนใหญ่ซึ่งเมื่อมีความรู้ด้านฟิสิกส์ในโรงเรียนแล้ว ก็ไม่น่าจะสามารถตอบคำถามง่ายๆ นี้ได้ ในขณะเดียวกันก็ไม่มีอะไรซับซ้อนในการอธิบาย

สีคืออะไร?

จากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน เราควรรู้ว่าความแตกต่างในการรับรู้สีของวัตถุนั้นขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแสง ดวงตาของเราสามารถแยกแยะได้เฉพาะช่วงของการแผ่รังสีคลื่นที่ค่อนข้างแคบ โดยคลื่นที่สั้นที่สุดจะเป็นสีน้ำเงิน และคลื่นที่ยาวที่สุดจะเป็นสีแดง ระหว่างแม่สีทั้งสองนี้ มีการรับรู้สีทั้งหมดของเรา ซึ่งแสดงโดยการแผ่รังสีของคลื่นในช่วงที่ต่างกัน

จริงๆ แล้วรังสีดวงอาทิตย์สีขาวประกอบด้วยคลื่นทุกช่วงสี ซึ่งมองเห็นได้ง่ายโดยส่งผ่านปริซึมแก้ว คุณคงจำประสบการณ์ในโรงเรียนนี้ได้ เพื่อจดจำลำดับการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่น เช่น ลำดับสีของสเปกตรัมกลางวันมีการประดิษฐ์วลีตลกเกี่ยวกับนักล่าซึ่งเราแต่ละคนเรียนรู้ที่โรงเรียน: นักล่าทุกคนอยากรู้ ฯลฯ


เนื่องจากคลื่นแสงสีแดงเป็นคลื่นที่ยาวที่สุด จึงไม่ค่อยเสี่ยงต่อการกระเจิงเมื่อผ่านไป ดังนั้น เมื่อคุณต้องการเน้นวัตถุด้วยสายตา วัตถุเหล่านั้นจะใช้สีแดงเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนจากระยะไกลในทุกสภาพอากาศ

ดังนั้นสัญญาณไฟจราจรห้ามหรือไฟเตือนอันตรายอื่นใดจึงเป็นสีแดง ไม่ใช่สีเขียวหรือสีน้ำเงิน

ทำไมท้องฟ้าจึงเปลี่ยนเป็นสีแดงเมื่อพระอาทิตย์ตก?

ในช่วงเย็นก่อนพระอาทิตย์ตกดิน รังสีดวงอาทิตย์ตกบนพื้นผิวโลกในมุมหนึ่ง ไม่ใช่โดยตรง พวกเขาต้องเอาชนะชั้นบรรยากาศที่หนากว่าในเวลากลางวันมาก เมื่อพื้นผิวโลกได้รับแสงสว่างจากแสงอาทิตย์โดยตรง

ในเวลานี้ บรรยากาศทำหน้าที่เป็นตัวกรองสี ซึ่งจะกระจายรังสีจากช่วงที่มองเห็นได้เกือบทั้งหมด ยกเว้นช่วงสีแดงซึ่งยาวที่สุดและทนทานต่อการรบกวนได้มากที่สุด คลื่นแสงอื่นๆ ทั้งหมดกระเจิงหรือถูกดูดซับโดยอนุภาคไอน้ำและฝุ่นที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศ

ยิ่งดวงอาทิตย์ตกลงสัมพันธ์กับขอบฟ้า ชั้นบรรยากาศก็จะยิ่งหนาขึ้นเท่านั้นที่รังสีของแสงจะต้องผ่านพ้นไป ดังนั้นสีของพวกมันจึงเปลี่ยนไปทางส่วนสีแดงของสเปกตรัมมากขึ้น ความเชื่อโชคลางพื้นบ้านมีความเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์นี้ โดยกล่าวว่าพระอาทิตย์ตกสีแดงบ่งบอกถึงลมแรงในวันรุ่งขึ้น


ลมมีต้นกำเนิดมาจากชั้นบรรยากาศชั้นสูงและอยู่ห่างจากผู้สังเกตมาก รังสีเฉียงของดวงอาทิตย์เน้นบริเวณรังสีบรรยากาศที่เกิดขึ้นใหม่ ซึ่งมีฝุ่นและไอระเหยมากกว่าในบรรยากาศสงบ ดังนั้น ก่อนวันที่ลมแรง เราจะเห็นพระอาทิตย์ตกสีแดงสดใสเป็นพิเศษ

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าในเวลากลางวัน?

ความแตกต่างของความยาวคลื่นแสงยังอธิบายถึงสีฟ้าใสของท้องฟ้าในตอนกลางวันอีกด้วย เมื่อรังสีดวงอาทิตย์ตกสู่พื้นผิวโลกโดยตรง ชั้นบรรยากาศที่รังสีที่ดวงอาทิตย์ตกมีความหนาน้อยที่สุด

การกระเจิงของคลื่นแสงเกิดขึ้นเมื่อชนกับโมเลกุลของก๊าซที่ประกอบเป็นอากาศ และในสถานการณ์นี้ ช่วงแสงความยาวคลื่นสั้นจะมีเสถียรภาพมากที่สุด กล่าวคือ คลื่นแสงสีน้ำเงินและสีม่วง ในวันที่อากาศดีไม่มีลม ท้องฟ้าจะมีความลึกและสีฟ้าอย่างน่าทึ่ง แต่ทำไมเราถึงเห็นสีน้ำเงินและไม่ใช่สีม่วงบนท้องฟ้า?

ความจริงก็คือเซลล์ในดวงตาของมนุษย์ที่รับผิดชอบในการรับรู้สีจะรับรู้สีน้ำเงินได้ดีกว่าสีม่วงมาก อย่างไรก็ตาม สีม่วงยังอยู่ใกล้กับขอบเขตของระยะการรับรู้มากเกินไป

ด้วยเหตุนี้เราจึงเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้าสดใส หากไม่มีองค์ประกอบกระจัดกระจายในบรรยากาศอื่นนอกจากโมเลกุลอากาศ เมื่อมีฝุ่นจำนวนมากเพียงพอปรากฏขึ้นในชั้นบรรยากาศ เช่น ในฤดูร้อนในเมือง ท้องฟ้าดูเหมือนจะจางหายไปและสูญเสียสีฟ้าสดใสไป

ท้องฟ้าสีเทาของสภาพอากาศเลวร้าย

ตอนนี้เป็นที่ชัดเจนแล้วว่าเหตุใดสภาพอากาศเลวร้ายในฤดูใบไม้ร่วงและโคลนในฤดูหนาวจึงทำให้ท้องฟ้าเป็นสีเทาอย่างสิ้นหวัง ไอน้ำจำนวนมากในบรรยากาศทำให้เกิดการกระเจิงของส่วนประกอบทั้งหมดของลำแสงสีขาวโดยไม่มีข้อยกเว้น รังสีของแสงถูกบดอัดเป็นหยดเล็กๆ และโมเลกุลของน้ำ สูญเสียทิศทางและปะปนกันตลอดช่วงสเปกตรัม


ดังนั้นรังสีของแสงจึงมาถึงพื้นผิวราวกับส่องผ่านโป๊ะโคมขนาดยักษ์ที่กระจัดกระจาย เรารับรู้ปรากฏการณ์นี้ว่าเป็นท้องฟ้าสีขาวอมเทา ทันทีที่ความชื้นหายไปจากบรรยากาศ ท้องฟ้าก็กลายเป็นสีฟ้าสดใสอีกครั้ง

แสงชอบเล่นตลกกับเรา แต่ผลลัพธ์ที่ได้คือมีหลายสีสิ่งที่ควรค่าแก่การเดินทาง

คำตอบสำหรับคำถาม: “ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า?” เกือบจะเหมือนกับ “เหตุใดจึงมีสี” สีอ่อนเพราะเรารับได้ ท้องฟ้าประกอบด้วยหลายสี (สีหลักคือสีน้ำเงิน) เนื่องจากมีแสงอิ่มตัว

แสงที่มองเห็น ซึ่งเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทหนึ่ง เป็นส่วนแคบของพลังงานสเปกตรัมกว้าง ซึ่งรวมถึงคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ แสงอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา แสงสีขาวที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกมานั้นเป็นการผสมผสานระหว่างความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างกันทั้งหมดที่ดวงตาของเรามีอยู่

สีจะปรากฏขึ้นเมื่อดวงตาของเราเพ่งความสนใจไปที่ความยาวคลื่นบางช่วงเท่านั้น ตัวอย่างเช่น แสงสีแดงเป็นคลื่นที่ช้าที่สุดที่เรามองเห็นได้ นั่นคือพลังงานเดินทางเป็นระลอกคลื่นยาว ในทางกลับกัน สีฟ้าดูเหมือนจะเป็นสีที่เร็วที่สุด: พลังงานของมันสั่นไหวในจังหวะที่เปลี่ยนแปลงได้และรวดเร็ว

ท้องฟ้าเปลี่ยนสีเป็นสีขาวเนื่องจากดวงอาทิตย์ตกกระทบชั้นบรรยากาศโลก คลื่นแสงพร้อมกับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหลือจะเดินทางเป็นเส้นตรงจนกว่าจะชนกับสิ่งใดสิ่งหนึ่ง

ท้องฟ้ามักจะอยู่นอกเหนือการมองเห็นของเราเนื่องจากมีสารประกอบที่ซับซ้อนของก๊าซและอนุภาค แสงสีขาวเดินทางเป็นระยะทางไกลเพื่อเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังดวงตาของเรา

คลื่นที่ทะลุผ่านได้มากที่สุดคือคลื่นสีน้ำเงิน ด้วยขนาดที่เล็กคลื่นนี้จึงมีโอกาสสูงที่จะโดนกระแทกเป็นอุปสรรคและกระจัดกระจายไปทุกทิศทาง ในที่สุด ท้องฟ้าจากทุกที่บนโลกจะปรากฏเป็นสีฟ้า

เมื่อสเปกตรัมสีที่มองเห็นทั้งหมดทะลุผ่านท้องฟ้า ไม่เพียงแต่คลื่นสีแดงและสีน้ำเงินเท่านั้นที่จะแยกความแตกต่างได้ยาก แต่ยังรวมถึงสีส้ม เหลือง เขียว ม่วงด้วย...

เมื่อมองขึ้นไปบนท้องฟ้าในเวลาเที่ยงวัน คุณจะสังเกตเห็นไข่สีฟ้าของนกโรบินแสนสวย แสงสายไหมยามพระอาทิตย์ตกดิน หรือพระอาทิตย์ขึ้นสีแดงตระการตา ทั้งหมดนี้ล้วนเป็นเทคนิคแห่งแสง

ปรากฎว่าเทคนิคเหล่านี้ช่วยเสริมสถานที่ท่องเที่ยวหรือช่วยสร้างภาพถ่ายการเดินทางที่ยอดเยี่ยม

ท้องฟ้าเหนือพื้นผิวโลกโดยส่วนใหญ่จะปรากฏเป็นสีฟ้า แต่ลองคิดดูว่า ท้องฟ้าเป็นสีนั้นจริงๆ เหรอ? แล้ววันฝนตกหรือ "ท้องฟ้าสีแดงยามค่ำคืน" เพื่อความพอใจของลูกเรือล่ะ?

ท้องฟ้าเป็นสีฟ้าเพราะแสงแดดกระทบกับบรรยากาศของเรา หากคุณเคยเล่นกับปริซึมหรือเห็นสายรุ้ง คุณอาจรู้ว่าแสงประกอบด้วยสีต่างๆ เพียงพอที่จะนึกถึงวลีที่รู้จักกันดีเกี่ยวกับนักล่าที่ต้องการทราบตำแหน่งของไก่ฟ้า ท้องฟ้าจึงประกอบด้วยสีแดง สีส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม และม่วง

สีเหล่านี้เป็นส่วนเล็กๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงคลื่นอัลตราไวโอเลต ไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุ ดังนั้นแสงสีขาวที่มาจากดวงอาทิตย์จึงเป็นการผสมผสานระหว่างความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ ที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาของเราเอง

แสงเดินทางในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ได้แก่ คลื่นสั้นที่ทำให้เกิดแสงสีน้ำเงิน และคลื่นยาวที่ทำให้เกิดแสงสีแดง เมื่อแสงแดดส่องถึงชั้นบรรยากาศของเรา โมเลกุลในอากาศจะกระจายแสงสีน้ำเงิน ส่งผลให้แสงสีแดงลอดผ่านได้ นักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่าการกระเจิงแบบเรย์ลี

เมื่อดวงอาทิตย์อยู่สูงบนท้องฟ้า ก็จะแสดงสีที่แท้จริง: สีขาว เมื่อพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก เราเห็นดวงอาทิตย์เป็นสีแดง เกิดจากการที่แสงแดดส่องผ่านชั้นบรรยากาศหนาของเรา แสงสีน้ำเงินและสีเขียวกระจาย ทำให้แสงสีแดงลอดผ่านและทำให้เมฆสว่างเป็นสีแดง สีส้ม และสีชมพูอันงดงาม

การกระเจิงของเรย์ลีห์อาจส่งผลต่อดวงจันทร์ได้เช่นกัน เมื่อดวงจันทร์เคลื่อนผ่านเงาที่โลกทอดไว้ในช่วงจันทรุปราคาเต็มดวง แสงสีน้ำเงินและสีเขียวจะกระจายเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้เกิดแสงสีแดง บรรยากาศของเราเปรียบเสมือนแว่นขยายที่สะท้อนแสงอาทิตย์สีแดงลงบนดวงจันทร์ จอแสดงผลนี้สามารถให้สีแดงเข้มที่น่าขนลุก

นี่คือเหตุผลว่าทำไมหลายวัฒนธรรม รวมถึงกลุ่มชนพื้นเมืองในออสเตรเลีย จึงเชื่อมโยงจันทรุปราคากับเลือด

และสุดท้าย ท้องฟ้าเริ่มต้นที่ไหน?

นี่เป็นคำถามที่ยุ่งยาก นกที่บินสูงจากระดับพื้นดิน 50 เมตรอยู่บนท้องฟ้า อย่างไรก็ตาม ที่นั่นก็มีเครื่องบินด้วย แต่อยู่ที่ระดับความสูงมากกว่า 10,000 เมตร

ท้องฟ้าเป็นเพียงส่วนหนึ่งของบรรยากาศของเรา บรรยากาศจำนวนมหาศาลแผ่ขยายออกไปไกลถึง 16 กม. และนี่คือจุดที่การกระเจิงของเรย์ลีห์เกิดขึ้น

ผ่อนคลายและอย่าปล่อยให้งูวิ่งหนี 😉

หากต้องการควบคุม ให้ใช้ลูกศรบนแป้นพิมพ์ ⌨

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า เป็นเรื่องยากมากที่จะหาคำตอบสำหรับคำถามง่ายๆ เช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์หลายคนใช้สมองค้นหาคำตอบ วิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดถูกเสนอเมื่อประมาณ 100 ปีที่แล้วโดยลอร์ด จอห์น เรย์ลีห์ นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ

แต่ขอเริ่มต้นจากจุดเริ่มต้น แสงอาทิตย์ฉายแสงสีขาวบริสุทธิ์อันสุกใส ซึ่งหมายความว่าสีของท้องฟ้าควรจะเหมือนเดิมแต่ยังคงเป็นสีน้ำเงิน เกิดอะไรขึ้นกับแสงสีขาวในชั้นบรรยากาศโลก?

เล็กน้อยเกี่ยวกับสี

แสงสีขาวเป็นส่วนผสมของรังสีสี การใช้ปริซึมทำให้เราสามารถสร้างรุ้งกินน้ำได้ ปริซึมจะแยกลำแสงสีขาวออกเป็นแถบสี ได้แก่ แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม และม่วง เมื่อรวมเข้าด้วยกัน รังสีเหล่านี้จะก่อตัวเป็นแสงสีขาวอีกครั้ง สันนิษฐานได้ว่าแสงแดดจะถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบสีก่อน จากนั้นมีบางอย่างเกิดขึ้น และมีเพียงรังสีสีน้ำเงินเท่านั้นที่มาถึงพื้นผิวโลก

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

ทำไมฟลามิงโกถึงมีสีชมพู?

แล้วทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า?

มีคำอธิบายที่เป็นไปได้หลายประการ อากาศรอบๆ โลกเป็นส่วนผสมของก๊าซ ได้แก่ ไนโตรเจน ออกซิเจน อาร์กอน และอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีไอน้ำและผลึกน้ำแข็งในบรรยากาศ ฝุ่นและอนุภาคขนาดเล็กอื่นๆ ลอยอยู่ในอากาศ ในชั้นบรรยากาศชั้นบนจะมีชั้นโอโซน นี่อาจเป็นเหตุผลหรือไม่

นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าโมเลกุลของโอโซนและน้ำดูดซับรังสีสีแดงและส่งผ่านรังสีสีน้ำเงิน แต่ปรากฎว่าในชั้นบรรยากาศมีโอโซนและน้ำไม่เพียงพอที่จะทำให้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า

ในปี 1869 จอห์น ทินดัลล์ ชาวอังกฤษเสนอว่าฝุ่นและอนุภาคอื่นๆ กระจายแสง แสงสีน้ำเงินกระจัดกระจายน้อยที่สุดและผ่านชั้นของอนุภาคดังกล่าวเพื่อไปถึงพื้นผิวโลก ในห้องทดลองของเขา เขาได้สร้างแบบจำลองหมอกควันและส่องสว่างด้วยลำแสงสีขาวสว่าง หมอกควันกลายเป็นสีน้ำเงินเข้ม

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

ทำไมสายรุ้งถึงมีรูปร่างโค้ง?

ทินดอลล์ตัดสินใจว่าหากอากาศแจ่มใสจริงๆ ก็ไม่มีอะไรจะกระจายแสงได้ และเราก็สามารถชื่นชมท้องฟ้าสีขาวที่สดใสได้ ลอร์ดเรย์ลีห์ก็สนับสนุนแนวคิดนี้เช่นกัน แต่ไม่นานนัก ในปีพ.ศ. 2442 เขาได้ตีพิมพ์คำอธิบาย: ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า ไม่ใช่ฝุ่นหรือควัน แต่เป็นอากาศ

ความสัมพันธ์ระหว่างสีและความยาวคลื่น - คำอธิบายว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า

รังสีดวงอาทิตย์บางส่วนผ่านระหว่างโมเลกุลของก๊าซโดยไม่ชนกัน และมาถึงพื้นผิวโลกไม่เปลี่ยนแปลง อีกส่วนหนึ่งที่ใหญ่กว่าถูกดูดซับโดยโมเลกุลของก๊าซ เมื่อโฟตอนถูกดูดซับ โมเลกุลจะตื่นเต้น กล่าวคือ พวกมันจะมีประจุพลังงาน แล้วปล่อยออกมาในรูปของโฟตอน โฟตอนทุติยภูมิเหล่านี้มีความยาวคลื่นต่างกันและอาจมีสีใดก็ได้ตั้งแต่สีแดงไปจนถึงสีม่วง

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

ทำไมจีนถึงถูกเรียกว่า "อาณาจักรสวรรค์"?

พวกมันกระจัดกระจายไปทุกทิศทาง: ไปทางโลก, ไปทางดวงอาทิตย์, และด้านข้าง ลอร์ด เรย์ลีห์แนะนำว่าสีของลำแสงที่ปล่อยออกมานั้นขึ้นอยู่กับความเด่นของควอนตัมของสีใดสีหนึ่งในลำแสง เมื่อโมเลกุลก๊าซชนกับโฟตอนของรังสีดวงอาทิตย์ จะมีควอนตัมสีน้ำเงินแปดควอนตัมต่อควอนตัมสีแดงทุติยภูมิ

ผลลัพธ์คืออะไร? แสงสีน้ำเงินเข้มสาดส่องมาที่เราจากทุกทิศทางจากโมเลกุลก๊าซหลายพันล้านโมเลกุลในชั้นบรรยากาศ แสงนี้มีโฟตอนของสีอื่นผสมอยู่ ดังนั้นจึงไม่ใช่สีน้ำเงินล้วนๆ

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+ป้อน.

• ทำไมคนถึงหาว และทำไม...
• ทำไมคนถึงไม่รู้จัก...