Co způsobuje fialovou noční oblohu?

Nejlepší odpověď

Teorie

Prvním člověkem, který správně vypracoval podrobnosti procesu, který vede k barvě oblohy, byl anglický fyzik Lord John Rayleigh, který pracoval v koncem 19. století. Rayleigh správně předpokládal, že modrá barva oblohy byla výsledkem rozptylu. Atmosféra neabsorbuje světlo, ale molekuly ho přesměrovávají. A toto přesměrování je výraznější pro kratší vlnové délky směrem k modrému nebo fialovému konci spektra. Experimenty Isaaca Newtona s hranoly před dvěma sty lety ukázaly, že bílé světlo se skládá z jednotlivých barev spektra viditelného světla – červené, oranžové, žluté, zelené, modré a fialové. Nyní víme, že světlo je elektromagnetické vlnění a spektrum pochází z kontinua vlnových délek a frekvencí od červené (dlouhá vlnová délka a nízká frekvence) po fialovou (krátká vlnová délka a vysoká frekvence). Elektromagnetické vlny jsou vlny elektrických a magnetických polí . Tato pole interagují s elektrony v molekulách vzduchu. Protože molekuly vzduchu jsou mnohem menší než vlnová délka světla, je tato interakce mnohem silnější u kratších vlnových délek.

Jak světlo prochází atmosférou, atomy světlo skutečně absorbují a uvolňují. To nemění intenzitu světla, ale mění směr. A tato změna směru – kterou nazýváme rozptyl – je pro fialové světlo desetkrát výraznější než pro červenou. Tento konkrétní typ rozptylu se nazývá selektivní rozptyl nebo Rayleighův rozptyl . Modré světlo má krátkou vlnovou délku a vysokou frekvenci, takže je silně rozptýleno. Když se podíváte na oblohu, jakékoli světlo, které vidíte, bylo přesměrováno do vašich očí – bylo rozptýleno. Protože vidíte jen rozptýlené světlo, obloha se jeví modrá. Fialové světlo má ale ještě kratší vlnovou délku a vyšší frekvenci než modré světlo, takže by světlo oblohy mělo být podle všeho fialové! Zdá se, že příběh obsahuje více! Pokud budeme soudit podle nejvýraznější barvy, obloha je fialová. Ale obloha se zdá být modrá kvůli omezením našich očí. Naše citlivost na světlo klesá, když dosáhneme nejkratších vlnových délek viditelného spektra. Fialová je tam, ale naše oči ji detekují jen slabě. To, co vidíme, je modrá – přítomna ve velkém množství a snadno rozpoznatelná našimi očima.

Reference:

Article: Why is the sky purple?

Source: http://littleshop.physics.colostate.edu/tenthings/SkyPurple.pdf

Courtesy: Colorado State University

Date: NA

Image: http://wallcook.com/wp-content/uploads/2014/03/chilling-at-sunset-1920x1080-hd-nature--602x338.jpg

odpověď

Existuje několik dalších skvělých odpovědí o tom, jak může obloha čas od času skutečně fialová.

Odpovím, jak můžete vnímat obloha bude fialová (tedy přinejmenším purpurová), a to dokonce i bez jakýchkoli neobvyklých atmosférických podmínek!

Human Color Vision

Nejprve nějaké pozadí. Lidské oči mají senzory, které reagují na tři části spektra: zhruba červené , zelené , a modrá – což znamená, že tyto barvy jsou považovány za primární (konkrétně doplňkové primární – protože můžete vytvořit libovolnou barvu, kterou může člověk vnímat, přidáním těchto tří barev světla do správné směsi. Bílá barva je vnímána konkrétně pro kombinaci všech tří: červená + zelená + modrá. Pokud vezmete bílou a odfiltrovat červeně, získáte kombinaci bílé – červené = zelené + modré, což je azurové . Podobně bílá – zelená je červená + modrá nebo purpurová a bílo – modrá je červená + zelená = žlutá . Azurová, purpurová a žlutá jsou považovány subtraktivní primárky , protože s azurovým, purpurovým a žlutým filtrem (

barvy ) na bílém papíře, můžete také namíchat libovolnou barvu, kterou oko vnímá. (Malíři někdy nesprávně zjednodušují primární barvy barvy azurová, purpurová, žlutá, modrá, červená a žlutá, ale pokud chcete namalovat všechny možné barvy, opravdu potřebujete spíše azurovou a purpurovou barvu než modrou a červenou.)

Perceptuální barva

Když pozorujete svět, mnoho věcí, které vidíte, má barvy, které dobře znáte – mnoho bílé, šedé nebo jiné neutrální barvy. Vaše oči (nebo vizuální mozek, opravdu) mají tendenci se samočinně nastavovat, takže pokud osvětlujete svět jinou barvou, než je běžné bílé sluneční světlo, stále vnímáte normální věci tak, jak byste očekávali.

Pozorovací experiment

Jako experiment stojte nebo sedněte pod velkým zeleným průsvitným slunečním stínem. Jednou jsem cestoval přes Středozemní moře na trajektu se sluneční clonou ze zeleného plexiskla, což mě přimělo sledovat následující účinky a důvod proč. Předpokládejme, že se díváte na svého průvodce po Itálii, vytištěného na bílém papíře. Ale sluneční světlo filtrované přes zelenou střechu je většinou zelené světlo. Váš mozek vyladí, jak vnímá barvu světa , odečtením velkého množství zelené, takže stránka, kterou vědět je bílá, stále vypadá bílá, a to i prostřednictvím přístroj by prohlásil, že světlo odražené od něj je většinou zelené. Podobný efekt nastane, když uvidíte svoji vlastní kůži (jsme neuvěřitelně citliví na tóny naší pokožky (a dalších v okolí). Takže po několika minutách má váš mozek aplikován velký faktor „zelené redukce“ na vše, co vidíte .

Nyní se dívejte na horizont – který je obvykle bledě modrý, téměř bílý. Od toho odečtěte také hodně zelené a proveďte test – obloha vypadá purpurově (bílá – zelená = červená + modrá = purpurová). Jděte k okraji paluby a jak se zmenšuje podíl vašeho zorného pole zalitého nepřirozeným zeleným světlem a obloha sama zabírá větší část vašeho zorného pole a obloha se postupně vrací do své normální barvy. Důvodem, proč obloha sama „nenormalizuje“ vaše vidění, je to, že pod zeleným slunečním stínem je jen malá část vašeho zorného pole nebe a váš ubohý zmatený mozek se nadále přizpůsobuje převládající části vašeho zorného pole, koupající se v zeleně zbarveném světle.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *