سؤال يسأله كل طفل، وكثير من الكبار لا يعرفون إجابته: إذا كان ضوء الشمس أبيض، فلماذا تبدو السماء زرقاء؟
ضوء الشمس ليس أبيض فقط
الضوء الأبيض في الحقيقة خليط من كل ألوان قوس قزح، من الأحمر إلى البنفسجي. وكل لون له طول موجي مختلف: الأحمر موجاته طويلة، والأزرق والبنفسجي موجاتهما قصيرة.
السر: تشتت رايلي
حين يدخل ضوء الشمس الغلاف الجوي، يصطدم بجزيئات الهواء الصغيرة جدًا (النيتروجين والأكسجين)، فيتشتت في كل الاتجاهات. لكن التشتت لا يحدث بالتساوي: الموجات القصيرة (الأزرق) تتشتت أكثر بكثير من الموجات الطويلة (الأحمر). وتُسمى هذه الظاهرة تشتت رايلي، نسبة إلى العالم البريطاني اللورد رايلي الذي شرحها رياضيًا في القرن التاسع عشر.
النتيجة: الضوء الأزرق المتشتت يصل إلى أعيننا من كل اتجاه في السماء، فنراها زرقاء.
طيب ليه مش بنفسجية؟
البنفسجي يتشتت أكثر من الأزرق، لكن ضوء الشمس يحتوي على قدر أقل منه، وجزء منه يُمتص في طبقات الجو العليا، كما أن أعيننا أكثر حساسية للأزرق من البنفسجي.
ولماذا الغروب أحمر؟
عند الشروق والغروب تكون الشمس منخفضة، فيقطع ضوؤها مسافة أطول بكثير داخل الغلاف الجوي قبل أن يصل إلينا. خلال هذه الرحلة الطويلة يتشتت معظم الأزرق بعيدًا عن خط الرؤية، ولا يتبقى إلا الألوان ذات الموجات الطويلة: البرتقالي والأحمر.
معلومات إضافية
- على القمر السماء سوداء حتى في النهار، لأنه لا يوجد غلاف جوي يشتت الضوء.
- على المريخ يكون الغروب مائلًا للزرقة، بسبب غباره الناعم الذي يشتت الضوء بطريقة مختلفة.
- السحب بيضاء لأن قطرات الماء فيها أكبر حجمًا، فتشتت كل الألوان بشكل متقارب.
الخلاصة في سطر: السماء زرقاء لأن الهواء يشتت الضوء الأزرق أكثر من غيره، والغروب أحمر لأن ضوء الشمس يقطع طريقًا أطول فيفقد أزرقه قبل أن يصلنا.
اقرأ أيضًا: ضوء الشمس عمره 8 دقائق · ألوان المستشفيات
تفضّل المشاهدة على القراءة؟
نفس الأفكار بشرح سريع في فيديوهات قصيرة على مصفوفة النجاح — يوتيوب، تيك توك، وتليجرام.
