Tại sao bầu trời màu xanh?
Nói kĩ hơn về hiện tượng quang học dẫn đến việc Mặt Trời buổi
sáng sớm thường đỏ hơn:
Ánh sáng nhìn thấy đối với con người nằm trong một dải bước sóng
có màu sắc là tập hợp của tất cả các màu người ta có thể nhìn thấy ở cầu
vồng
Trong đó các sóng có bước sóng càng ngắn càng ở gần phía tím (cái
này chắc các em học xong lớp 12 đều biết cả). Thực chất, cái gọi là sáng hay
tối cũng chỉ là tương đối và có thể nói rằng chúng ta có thể nhìn thấy các
sóng có bước sóng như thế thì chúng ta gọi nó là ánh sáng.
Tia hồng ngoại với chúng ta không phải ánh sáng nhìn thấy vì chúng
ta không thể thấy nó, còn với con mèo thì hồng một phần hồng ngoại cũng là
ánh sáng nhìn thấy, vì thế mà nó có thể nhìn vào ban đêm.
Các sóng có bước sóng càng ngắn thì càng mang năng lượng lớn.
Từ khi học lớp 12 chúng ta biết rằng khi thay đổi môi trường truyền
sáng thì các sóng có năng lượng càng lớn càng bị lệch nhiều (tia tím bị lệch
nhiều hơn tia đỏ).
Buổi sáng sớm, Mặt Trời còn rất gần chân trời, có nghĩa là ánh sáng
của nó đến được với mắt bạn phải đi qua một đoạn đường rất dài có chứa khí
quyển Trái Đất.
Độ dày của lớp khí quyển này ảnh hưởng khá nhiều đến sự khúc xạ
của ánh sáng, cụ rthể là nó làm cho sự sai khác về độ lệch giữa các tia có
bước sóng khác nhau rõ ràng hơn. tia tím bị lệch nhiều hơn và do đó mật độ
các tia tím đến được với mắt bạn ít hơn mật độ các tia đỏ, vàng, da cam...
Chính vì thế ánh sáng Mặt Trời bạn nhìn thấy không còn là ánh sáng
trắng mà lệch nhiều về phía đỏ và chính vì thế ban sớm Mặt Trời đỏ hơn lúc
giữa trưa rất nhiều.
Còn những thời điểm khác, và kể cả là 12h trưa, có 1câu hỏi: "tại sao
bầu trời lại có màu xanh?" (why is the sky blue?)
Câu trả lời cũng tương tự thôi.
Thế này nhé: Bức xạ phát ra từ Mặt Trời thực chất gồm rất nhiều các
bước sóng khác nhau, từ các bước sóng vô tuyến, hồng ngoại đến ánh sáng
nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X... Khi đi qua khí quyển Trái Đất, các tia có bước
sóng ngắn, mang năng lượng lớn hơn thì bị khúc xạ nhiều hơn và phân tán
mạnh ra xung quanh hơn. Nhờ đó mà tầng khí quyển của chúng ta có thể
ngăn được rất nhiều các bức xạ có hại như tia tử ngoại, tia X... (có bước
sóng ngắn, năng lượng cao)
Cũng vậy, các bức xạ ánh sáng có bước sóng gần viề phía tím, xanh
thì bị khúc xạ và phân tán nhiều hơn trong khi các tia có bước sóng dài hơn,
gần về phía đỏ thì dễ đến được với mắt bạn hơn.
Chính lí do này làm cho vào ban ngày, bầu trời thì có màu xanh
(không phải màu tím vì một phần tia tím đã bị cản lại trước khi nó đến được
mắt bạn, do đó các tia phân tán trong khí quyển gần với mắt bạn nhất thì tia
xanh chiếm ưu thế hơn) còn Mặt Trời thì tuy phát ra ánh sáng trắng nhưng
bạn lại thấy nó có màu da cam, vàng, gần đỏ.