Wracając do naszego głównego pytania: równie dobrze można sobie zadać pytanie: dlaczego niebo nie jest różowe, albo zielone?
Myślę, że powinnyśmy zacząć od podstaw, bo tylko wtedy będziemy mogły dokładnie zrozumieć naturę tego zjawiska.
Ze światłem może się stać parę rzeczy, gdy napotyka na swojej drodze materię. Światło może się odbić od cząsteczki, lub ta cząsteczka może ją zaabsorbować.
Oprócz tego światło może się rozproszyć, rozszczepić i załamać.
Nietrudno zauważyć, że te wszystkie zjawiska dotyczą interakcji światło - materia. Wychodzimy z założenia, że światło "leci" w linii prostej przez przestrzeń i dopiero natrafienie na przeszkodę może spowodować zmianę kierunku światła. W zależności od właściwości fizycznych danej materii, z którą zetknęło się światło, zachodzić mogą różne zjawiska.
Na początku zadałam pytanie: "Dlaczego niebo nie jest różowe, albo zielone?". Nie jest to do końca prawda. Przecież codziennie niebo zachodząc i wschodząc przybiera chwilowo wszystkie kolory tęczy (głównie te "ciepłe").
Zacznijmy od tego, czym jest kolor?
"Pochłanianie" i odbijanie fali elektromagnetycznej (światła) sprawia, że widzimy kolory. Również dzięki tym zjawiskom jesteśmy wstanie spostrzec, czy coś jest przed nami i "po prostu" widzimy jakąś rzecz, np., w momencie, gdy skierujemy źródło światła na dany obiekt. Zakładając, że nie jesteśmy poddawani żadnym złudzeniom optycznym możemy określić odległość, teksturę, kształt. Co ciekawe, nasze postrzeganie kształtów sprowadza się głównie do odpowiedniego ułożenia cieni, a więc i kolorów. Ponadto nasz język również ma na to wpływ, przy czym im bogatsze słownictwo w nazywaniu kolorów, tym lepiej je rozróżniamy. Jest to dosyć skomplikowany temat. Dla wygody pomińmy oszustwa mózgu.
To, co widzimy, jako kolor to nic innego, jak fala elektromagnetyczna o odpowiedniej długości, która trafia do naszych receptorów w oku, których to impulsy są z kolei odpowiednio interpretowane przez nasz mózg, jako kolor. Człowiek ma ograniczony zakres widzialnej fali elektromagnetycznej. W praktyce oznacza to tyle, że nasza siatkówka (czopki) odbiera fale elektromagnetyczne od długości 380 do 780 nm.
Warto wspomnieć
Mimo, że nasze oczy są ograniczone w odbiorze do pewnego spektrum fal elektromagnetycznych, ludzie dzięki technologii mogą zwiększyć ten zakres poprzez używanie zaawansowanych "odbiorników", które rejestrują światło z zakresu niewidzialnego dla człowieka i konwertują do zakresu fal widzialnych dla naszego oka. Niestety, dopóki nie będziemy w stanie zmieniać naszych oczu i bezpośrednio "majstrować" w naszych "odbiornikach" światła, trzeba będzie się posiłkować takimi urządzeniami (termowizor, aparat rentgenowski, komora jonizacyjna, specjalne filtry do fotografii).
Skąd się bierze światło
Słońce emituje fale od długości od 100nm do 1mm.
Zgodnie z tym tekstem nasza gwiazda emituje energię w postaci fal elektromagnetycznych z zakresu podczerwieni w 50%, z zakresu widzialnego w 40%, z kolei promieniowanie ultrafioletowe stanowi 10% całkowitego promieniowania. Ponadto światło ponad atmosferą jest 30% mocniejsze.
Zanim foton dotrze na Ziemię, potrzebuje on od 10000 do 170000 lat, aby wydobyć się na powierzchnię Słońca. Dzieje się tak z tego powodu, że fotony w środku naszej gwiazdy odbijają się od siebie ciągle zmieniając kierunek. Potem, jak się już wydostaną, z odpowiednią częstotliwością "lecą" w naszym kierunku i potrzebują do tego 8,3 minuty. Oznacza to, że gdy widzimy zachód Słońca na naszym niebie... to tak naprawdę go już tam nie ma (Słońca, nie zachodu).
Najwięcej fotonów, które "wyrzuca" nasza gwiazda i jednocześnie te, które docierają do powierzchni Ziemi to fotony o częstotliwości podczerwonej (52%-55%). Odczuwamy je, jako ciepło na skórze. Drugie w kolejce jest promieniowanie z zakresu widzialnego (ok. 42%). Z kolei promieniowanie ultrafioletowe (3%-5%) jest najgroźniejsze dla istot żywych i odpowiedzialne jest za powstawanie raka, oparzenia oraz różnych mutacji genetycznych. Pewne rzeczy są oczywiste z naszego punktu widzenia - nikt przecież nie chce przedwcześnie umrzeć, albo się poparzyć. Podobnie dla innych organizmów żywych, które, żeby unikać szkodliwego działania światła wykształciły sobie wzrok - bakterie posiadające tę mutację (plamka reagująca na światło) miały większą szansę na przetrwanie. Ironią jest to, że własnie mutacja spowodowana przez promieniowanie elektromagnetyczne umożliwiła unikanie go.
Co ciekawe, prawdopodobnie wysokoenergetyczne promieniowanie UV, poprzez powodowanie różnych mutacji przyczyniło się do ewolucji gatunków. Oprócz tego, promieniowanie UVA i UVB posiada swoje zalety. UVB jest potrzebne do wytwarzania witaminy D u człowieka. Codzienne 20-minutowe kąpiele w promieniowaniu UVA zmniejszają ciśnienie krwi. Także każdy kij ma dwa końce.
Najgroźniejsze dla nas promieniowanie UVC (krótsze nawet od UVB i UVA) jest praktycznie całkowicie pochłaniane przez górne warstwy atmosfery. Ogromną rolę w pochłanianiu śmiertelnego dla istot żywych promieniowania jest ozon. W zależności od poziomu atmosfery...
...odpowiednie cząsteczki pochłaniają fale elektromagnetyczne. Do takich cząsteczek należą tlen, azot, woda.
Warto wspomnieć, że nie tylko "sklepienie niebieskie" ma udział w ochronie przed szkodliwym promieniowaniem. Pole magnetyczne Słońca chroni nas przed groźnym promieniowaniem kosmicznym, z kolei pole magnetyczne Ziemi chroni nas przed zjonizowanymi cząsteczkami spowodowanymi burzami Słonecznymi.
Co się dzieje ze światłem, które dotrze do powierzchni Ziemi? To ważne pytanie, bo wiele sytuacji może się wydarzyć. Część promieniowania jest odbijana z powrotem w kosmos. Część jest "pochłaniana" przez rośliny, jako forma energii. Woda, chmury, śnieg, lód - to wszystko odbija i pochłania pewien % promieniowania. Co ciekawe, rozpraszanie zachodzi jeszcze bardziej w chmurach (cząsteczkach wody) - światło rozprasza się mniej więcej po równo z każdej długości. Dlaczego tak? Odpowiemy sobie na to niżej, gdy dowiemy się, co sprawia, że niebo jest takie, a nie inne, jako, że podobne zjawisko za to odpowiada.
No, dobra. Skoro tak wiele z promieniowania Słońca do nas dociera, to czemu niebo ma jasno-niebieski kolor? Czemu niebo w nocy jest granatowe? Czemu kolor naszego nieba jest niebieski, skoro powietrze jest przezroczyste? A może powietrze nie jest przezroczyste, tylko właśnie błękitne i jest to widoczne dopiero przy wielkich jego ilościach? Czy kolor nieba wynika z odpowiedniego składu chemicznego atmosfery i przy innym składzie barwa byłaby inna?
Od razu zapewniam Was, że powietrze naprawdę jest bezbarwne.
Do rzeczy
Powinniśmy się cofnąć o ok. 150 lat. Pierwszą osobą, która "poważnie" zabrała się za wyjaśnienie koloru nieba był John Tyndall w 1859 roku. Na tej stronce możemy poczytać:
"He discovered that when light passes through a clear fluid holding small particles in suspension, the shorter blue wavelengths are scattered more strongly than the red. This can be demonstrated by shining a beam of white light through a tank of water with a little milk or soap mixed in. From the side, the beam can be seen by the blue light it scatters; but the light seen directly from the end is reddened after it has passed through the tank."
Zjawisko, które powoduje, że niebo "świeci" się na niebiesko wynika z rozproszenia we wszystkie strony, jakiemu światło słoneczne ulega spotykając cząsteczki O WIELE mniejsze od długości fali elektromagnetycznej oraz o współczynniku załamania światła bliskim 1. Ze względu na specyfikę tego zjawiska krótsze długości fal są rozpraszane łatwiej, niż dłuższe. Zjawisko to nazywa się rozproszeniem Rayleigh'a. Dlaczego tak? Bo ten facet zgłębił dokładniej tajniki niebieskości nieba, niż Tyndall.
Rozproszeniem Rayleigh'a nie jest takie proste, jak się wydaje. Jest to proces parametryczny, jednak nie jest to przyczyna występowania tego rozproszenia. Wiemy kiedy takie zjawisko zachodzi, ale dlaczego?
Polaryzacja
Na angielskiej Wikipedii pisze:
"Rayleigh scattering results from the electric polarizability of the particles. The oscillating electric field of a light wave acts on the charges within a particle, causing them to move at the same frequency. The particle therefore becomes a small radiating dipole whose radiation we see as scattered light."
Aha, czyli światło jest także spolaryzowane. Nie całe, rzecz jasna. Można to łatwo sprawdzić poprzez patrzenie przez odpowiedni filtr polaryzacyjny.
Zdjęcie zrobione po prawej zostało zrobione przy pomocy filtru polaryzacyjnego, który "usuwa" z naszego widoku światło spolaryzowane w odpowiednim kierunku.
W ramach przypomnienia - skład atmosfery Ziemskiej
Cząsteczki atmosfery są mniejsze od długości fali elektromagnetycznej. Warto zaznaczyć, jakie to są cząsteczki, mimo, że już je wymieniałam.
Skład Ziemskiej atmosfery:
1. Azot (78%)
2. Tlen (21%)
3. Argon (1%)
4. Dwutlenek węgla (0,04%)
5. Para wodna (1-4%)
Na wikipedii:
"Atmosfera Ziemi zawiera także śladowe ilości gazów szlachetnych (hel, neon, krypton i ksenon)[3], oraz metan, wodór, tlenek i podtlenek azotu, ozon i związki siarki, a także (w znacznie mniejszych ilościach) m.in. radon, jod, amoniak i tzw. aerozole atmosferyczne, tj. pyły gleb, mikroorganizmy oraz substancje powstające w wyniku działalności gospodarczej człowieka."
Czemu niebo przy horyzoncie ma mniej nasycony kolor?
Zazwyczaj ludzie pytają się, czemu niebo ma czerwony kolor przy zachodzie/wschodzie Słońca - podejrzewam, że ze względu na większą "spektakularność" danego zjawisk.
Pamiętam, że spytałam się mojego ojca, czemu niebo jest bardziej niebieskie nad nami. Odpowiedział, że to przez większe masy powietrza wzdłuż horyzontu i to one oddają taki, a nie inny kolor - niebieska atmosfera nakłada się (czy jakoś tak)... i to prawda, ale tylko po części. Poniekąd jego odpowiedź przeczy wszelkim znanym prawom fizyki. Grubość atmosfery oczywiście ma znaczenie w kolorze nieba, nie zaprzeczam, ale ma też na to wpływ wiele innych czynników. Jeżeli faktycznie tak by było, jak mój ojciec mówił, to czy niebo nie powinno być coraz bardziej niebieskie, gdy patrzymy coraz bliżej horyzontu?
Sekret tej zagadki kryje się w całym widzialnym spektrum fali elektromagnetycznych i w oku ludzkim, a konkretniej jego detekcji fal elektromagnetycznych. Niebo nie jest czysto niebieskie - naprawdę. Sama to sprawdziłam - najlepiej samej zrobić zdjęcie nieba, a najlepiej gradientu nieba. Można łatwo go zauważyć w słoneczny dzień, najlepiej bezchmurnym niebie - przy horyzoncie niebo wydaje się być coraz bledsze, czasem wręcz białe (to akurat może być spowodowane nakładaniem się na siebie niskich chmur). Zdjęcie zgrać na komputer i otworzyć w GIMPIE, za pomocą zakraplacza sprawdzić zawartość pojedynczych składowych kolorów (czerwony, zielony, niebieski) w kolorze niebieskim nieba. Nie wiem szczerze mówiąc, czy to jest dobra metoda, próbowałam to po prostu rozwiązać "na logikę".
Wiadomo, nie zawsze wyjdzie nam ten sam wynik, jednak zawsze przy tych zdjęciach niebieskiego koloru było najwięcej, zielonego mniej, a czerwonego najmniej. W momencie, jak się dochodzi coraz bliżej horyzontu, kolory blednieją i nie tylko coraz więcej niebieskiego jest rozproszona (co jest logiczne), ale też zielonego i czerwonego, ostatecznie różnice pomiędzy maleją i ilości kolorów zbliżają się do siebie.
Zachęcam do sprawdzenia własnych zdjęć i jak ich gradient się na nich zmienia. Myślę, że najsłabszym ogniwem mojego "eksperymentu" jest aparat, czyli ogólnie mówiąc urządzenie, którym się robi zdjęcia. W zależności od jakości i oświetlenia, może inaczej odbierać świat, a co za tym idzie kolory nieba - no i nie ukrywajmy te urządzenia patrzą, tak jak "my", więc niekoniecznie muszą odbierać wszystkie rozproszone cząsteczki. Ponadto trzeba pamiętać, że nie za bardzo może to być dobry sposób na wykrywanie odpowiednich rozproszonych fal ze względu na to, że jest to ograniczone poprzez ilość kolorów na komputerze (GIMP). Nie należy również pominąć pewnej zmiennej - na odbiór kolorów mogą mieć wpływ również różne zanieczyszczenia. Myślę jednak, że mimo wszystko na nasze amatorskie warunki możemy się "pobawić" w ten sposób.
Moje zdjęcie (zrobione aparatem cyfrowym z zacienionego miejsca), widoczny piękny gradient:
Oto rozkład kolorów wg GIMPA ("idąc" od góry do dołu):
Jako, że nie jest to jakiś ścisły naukowy eksperyment robiłam odstępy "na oko", bez linijki. Z resztą w tym przypadku nie jest to za bardzo potrzebne, bo i różnica w gradiencie i kolorach jest widoczna, tak czy siak.
Zdaje się, że wikipedia daje mi propsy:
Zauważyłam, że do pewnego momentu wszystkie trzy kolory (czerwony R, zielony G, niebieski B) stopniowo zwiększają swoją ilość im bliżej horyzontu. Jednak od pewnego momentu kolor niebieski nie jaśnieje jest go coraz mniej (czyli mniej rozproszonego niebieskiego światła dotarło do naszego aparatu/oczu). Sam kolor nieba staje się coraz bardziej mniej nasycony, czyli szary. Wg GIMPA wygląda to tak, że ilość koloru zielonego wzrasta, aż w końcu w stoi (ale jak widzimy na obrazku ostatnim zmalał o 4 punkty odnoście obrazka poprzedniego), przy czym jednocześnie poziom niebieskości maleje, a czerwoności wzrasta. Zakładając, że kolor nieba zależy od rozproszonego w nim światła (a konkretniej jego składu), skoro kolor nieba wg naszego "eksperymentu" (niezbyt dokładnego, ale wystarczającego) mogę wywnioskować, że nie tylko "kolor" niebieski się rozprasza, ale także zielony i czerwony.
A więc do rzeczy (chociaż możecie już domyślać się odpowiedzi). Niebo jest bardziej białe bliżej horyzontu, ponieważ coraz więcej światła się rozprasza - wszystkie kolory. Zgodnie z teorią kolorów, gdy wymiesza się nasycone kolory niebieski, zielony i czerwony wyjdzie biały. To samo dzieje się na niebie: im grubsza atmosfera, tym więcej fal fotonów ma szansę się rozproszyć, a co za tym idzie "dolecieć" do naszego oka. Efekt jest delikatny, ale przez grubość naszej atmosfery, wciąż jest widoczny.
Oto, co znalazłam na tej stronce:
"Why is the sky whiter near the horizon? Overhead there are only a few miles of dense atmosphere and sunlight photons are scattered once - if at all. Near the horizon the air path is 10X or more longer. Along it, photons are scattered several times and the reds and greens eventually become as strong as blues to yield white. The near horizon sky cannot become arbitrarily bright with the extra scattering because beyond a certain atmospheric path length it effectively becomes opaque. In fact the sky often darkens slightly very close to the horizon for this reason. "
Ciekawostka:
Na zdjęciu widoczny jest 225-letni cyanometer. Służył do mierzenia poziomu "niebieskości" nieba.
Fioletowe niebo ?!
Warto wspomnieć, że nie tylko niebieski, zielony i czerwony się rozpraszają, ale też fioletowy - i to jeszcze bardziej, niż niebieski, jako fala o krótszej częstotliwości. Niestety, nasze oko słabiej "wyłapuje" fiolet.
Oznacza to, że gdybyśmy potrafili lepiej wyłapać te fale ze zakresu widzialnego (do wrażliwości naszego oka na poszczególne fale elektromagnetyczne jeszcze wrócimy), niebo miałoby odcień zbliżony bardziej do fioletowego. W pewnym sensie można powiedzieć, że taki jest "prawdziwy" kolor nieba - w końcu właśnie to te fale są rozpraszane. Należy pamiętać, że i tak ich jest mało, bo przecież jest to kraniec zakresu widzialnego.
Oto moja luźna interpretacja koloru nieba, jakby mogło by wyglądać, gdyby nasze oczy były bardziej wrażliwe na fioletowy zakres fal.
Czemu w czasie zachodu/wschodu Słońca niebo przy horyzoncie przybiera ciepłe barwy?
Możecie sobie teraz zadać logiczne pytanie: skoro niebo jest coraz bardziej białe bliżej horyzontu, to dlaczego zachód Słońca jest żółty/pomarańczowy/czerwony? No i czemu światło Słoneczne jest czerwone (albo ogólnie ma ciepły odcień)?
Żeby sobie odpowiedzieć na to pytanie musimy sobie przypomnieć dwie istotne rzeczy:
1. Ziemia jest okrągła.
2. Słońce zmienia swoje położenie na nieboskłonie w ciągu dnia.
Myślę, że wszystko już wiemy, by móc sobie odpowiedzieć na to pytanie. Skoro w środku dnia horyzont staje się coraz jaśniejszy (coraz bardziej biały), oznacza to, że do naszego oka trafiają z tego miejsca nie tylko niebieskie promienie świetlne, ale też zielone i czerwone. Wszystkich tych promieni jest coraz więcej, aż w pewnym momencie niebieski się nie "zwiększa". Zakładając, że niebieski+czerwony+zielony = biały i, że nasza wiedza o falach elektromagnetycznych i naturze koloru jest prawidłowa, jest tylko jedno wyjaśnienie, dlaczego zachód/wschód Słońca jest żółty/czerwony - niebieskie promienie świetlne nie mogą docierać do naszych oczu z tego miejsca. Pamiętajcie, że niebo wieczorem nabiera cieplejszych kolorów (zielone, żółte, pomarańczowe, czerwone) tylko blisko horyzontu, reszta nadal jest niebieska. Jak można wyjaśnić to, że z tego miejsca fale elektromagnetyczne o wyższej częstotliwości nie docierają do naszego oka? Przypomnijmy sobie nasze dwa założenia. Myślę, że niektórzy z Was już się domyślają odpowiedzi.
Chciałam zrobić pomocnicze rysunki, ale po 2h roboty stwierdziłam, że wyszło mi gorzej, niż chciałam i mogą one tylko jeszcze bardziej "zamotać", niż wyjaśnić.
Okej, a więc co z kolei sprawia, że "niebieskie" fale do nas nie docierają? To logiczne: "niebieskie" fale elektromagnetyczne rozpraszają się daleko poza zasięgiem naszego wzroku. Posłużę się bardzo uproszczonymi rysuneczkami, które znalazłam w Internecie.
Niebo Ziemskie przy zachodzie:
Niebo po zachodzie:
Jak pewnie zdążyłyście zauważyć czerwone, pomarańczowe, żółte światło oświetla chmury; ogólne w czasie zachodu Słońca takie kolory oświetlają nie tylko chmury, ale ogólnie wszystko, na co natrafią.
Trochę więcej na temat zachodu - znalazłam opis po angielsku na tej stronce:
"Sunset rays pass long and deep through the lower atmosphere. They are bent and twisted around the very rim of the Earth.
The atmosphere acts as a giant lens which refracts low sunset rays into long curved paths passing through up to 40 times as much air than the rays from a high midday sun.
Air, dust, aerosols and water drops scatter and absorb the rays throughout their long passage.
Reds, yellows and golds arise because the air itself, small dust and aerosol particles smaller than the wavelengths of visible light, Rayleigh scatterers*, scatter short wavelength blue and green rays much more strongly than longer wavelength yellow and red. The remaining direct unscattered light is dimmed but relatively enriched in reds and yellows. Absorption of specific green and blue wavelengths by ozone and water vapour molecules redden the light further. The sunset rays are sometimes reflected back and forth between clouds and the ground. All this goes to makes a spectacle seemingly painted with every colour and shade of the palette.
When the upper atmosphere contains extra fine dust from a volcanic eruption skies are reddened further.
Large dust particles and suspended water droplets scatter light differently, they are Mie scatterers** and do not produce vivid red sunsets, they merely dim the sun."
Inne cząsteczki mające wpływ na kolor nieba
Z tego tekstu wynika, że nie tylko rozpraszanie przez powietrze odpowiedzialne jest za różnokolorowy zachód Słońca. Jest wzmianka o pyłach, aerosolach - te, również mniejsze od długości fal elektromagnetycznych rozpraszają światło, tak samo jak cząsteczki powietrza.
Jak dotąd dowiedzieliśmy się o paru rzeczach, które mają wpływ na kolor naszej atmosfery. Należą do nich grubość atmosfery, nasz odbiór kolorów, rozpraszanie Rayleigh'a, różne cząsteczki: pyły, aerosole.
Wulkan
Wulkaniczna erupcja również ma wpływ na kolor nieba i często w moich poszukiwaniach na pytanie "czemu niebo jest niebieskie" znajdowałam nawiązania do wulkanów. Być może dlatego, że pył z erupcji (głównie gazowy dwutlenek siarki) wulkanu widocznie zmienia kolor nieba w czasie zachodzącego Słońca i robi to spektakularnie.
Możemy poczytać:
"The finer dust particles remain aloft for years and spread around the world while the sulphur dioxide evolves to an aerosol of sulfur acids that add to the particulates.
The dust and aerosol produce vivid sunset and twilight effects like the intense yellow-red horizon and purple-pink glows of the photograph. The purple glow is probably a combination of red-orange light transmitted through the lower atmosphere and scattered blue light from still sunlit stratospheric dust. "
12 czerwca 2009 wybuchł wulkan Saryczew. Oto zdjęcia nieba z tamtego okresu:
Jak widać pył wulkaniczny dodaje specyficznego różowego tonu.
Inny efekt na niebie spowodowany wybuchem wulkanu, tzw. pierścień Bishopa.
Chmury
Chmury nijak wpływają na kolor nieba - same są białe. Zjawisko, które za to odpowiada to rozwiązanie Mie. Ogólnie w tym zjawisku chodzi o to, że fale elektromagnetyczne z zakresu widzialnego są rozpraszane mniej więcej w tym samym stopniu. Rozwiązanie Mie odnosi się do cząsteczek, które są większe od długości fali elektromagnetycznej. Chmury zbudowane są z pary wodnej i/lub lodu, a są to cząsteczki większe, niż dł. fali elektromagnetycznej. Inne zjawiska, za które odpowiedzialne jest rozwiązanie Mie:
Jedno, Drugie, Trzecie
Zaraz, zaraz. Co?!
I to:
I to:
Już wyjaśniam. Chmury tęczowe to tak zwane obłoki iryzujące. Te świecące na biało chmury na dole to tzw., obłoki srebrzyste. Ostatnie to polarne chmury atmosferyczne.Niestety nawet sami naukowcy nie wiedzą dokładnie, jak powstają te chmury (srebrzyste), więc lekturę pozostawiam Wam.
Nasze oczy - jak wpływają na odbieranie fal elektromagnetycznych
Ten temat był już poruszany, ale myślę, że warto poświęcić mu trochę więcej czasu, jako, że będzie to wstęp do kolejnej części.
Oprócz tego, że mamy ograniczony zakres widzialnych fal elektromagnetycznych, potocznie nazywanych światłem, nasze oczy z różną wrażliwością odbierają poszczególne fale.
W ludzkim oku są 3 rodzaje czopków. Na polskiej Wikipedii jest napisane:
"Ludzkie oko zawiera trzy rodzaje czopków, z których każdy ma inną charakterystykę widmową, czyli reaguje na światło z innego zakresu barw. Pierwszy rodzaj reaguje głównie na światło czerwone (ok. 700 nm), drugi na światło zielone (ok. 530 nm) i ostatni na światło niebieskie (ok. 420 nm). Wyróżnienie tych trzech rodzajów czopków wpłynęło na opracowanie modelu kolorów RGB, stosowanego m.in. w skanerach, aparatach fotograficznych, monitorach komputerowych i telewizji.
Czopki występują w nieregularnych skupiskach, a najmniej jest czopków niebieskich. Wrażliwość na daną długość fali zależy od rodzaju barwnika światłoczułego. O ile szympansy i goryle mają podobny system rozróżniania barw jak ludzie, to czopki innych kręgowców zawierają odmienne barwniki, a nawet różnią się znacząco budową."
Na tej stronce jest napisane z kolei:
"When we look up at the sky, the red cones respond to the small amount of scattered red light, but also less strongly to orange and yellow wavelengths. The green cones respond to yellow and the more strongly scattered green and green-blue wavelengths. The blue cones are stimulated by colours near blue wavelengths, which are very strongly scattered. If there were no indigo and violet in the spectrum, the sky would appear blue with a slight green tinge. However, the most strongly scattered indigo and violet wavelengths stimulate the red cones slightly as well as the blue, which is why these colours appear blue with an added red tinge. The net effect is that the red and green cones are stimulated about equally by the light from the sky, while the blue is stimulated more strongly. This combination accounts for the pale sky blue colour. It may not be a coincidence that our vision is adjusted to see the sky as a pure hue. We have evolved to fit in with our environment; and the ability to separate natural colours most clearly is probably a survival advantage."
W tym odcinku poruszyłam temat naszego specyficznego koloru nieba oraz wyjaśniłam zjawisko nie tylko z punktu widzenia fal elektromagnetycznych i jak one wpływają na cząsteczki atmosfery.
W następnych odcinkach na temat nieba poruszymy temat atmosfery innych planet, jednak nie pozostawimy Ziemi samotnej i wrócimy do niej poruszając tym razem inne ciekawe zjawiska atmosferyczne, takie jak cień Ziemi, albo zielony błysk przy zachodzie Słońca oraz jak powstaje tęcza.
:D
OdpowiedzUsuń