Cel mai bun răspuns
Teorie
Prima persoană care a elaborat corect detaliile procesului care dă naștere culorii cerului a fost fizicianul englez Lord John Rayleigh, care lucra în sfârșitul anilor 1800. Rayleigh a presupus corect că culoarea albastră a cerului este rezultatul împrăștierii. Atmosfera nu absoarbe lumina, dar moleculele o redirecționează. Și această redirecționare este mai pronunțată pentru lungimi de undă mai scurte către capătul albastru sau violet al spectrului. Experimentele lui Isaac Newton cu prisme au arătat, cu două sute de ani înainte, că lumina albă este compusă din culorile individuale ale spectrului luminii vizibile – roșu, portocaliu, galben, verde, albastru și violet. Știm acum că lumina este o undă electromagnetică, iar spectrul provine de la continuumul lungimilor de undă și frecvențelor care merg de la roșu (lungime de undă lungă și frecvență joasă) la violet (lungime de undă scurtă și frecvență înaltă.) Undele electromagnetice sunt unde de câmpuri electrice și magnetice. . Aceste câmpuri interacționează cu electronii din moleculele aerului. Deoarece moleculele de aer sunt mult mai mici decât lungimea de undă a luminii, această interacțiune este mult mai puternică pentru lungimi de undă mai scurte.
Pe măsură ce lumina trece prin atmosferă, atomii absorb și readuc lumina. Aceasta nu schimbă intensitatea luminii, dar schimbă direcția. Și această schimbare de direcție – pe care o numim împrăștiere – este de zece ori mai pronunțată pentru lumina violetă decât pentru roșu. Acest tip particular de împrăștiere se numește împrăștiere selectivă sau împrăștiere Rayleigh . Lumina albastră are o lungime de undă scurtă și o frecvență ridicată, deci este puternic împrăștiată. Când vă uitați în sus la cer, orice lumină pe care o vedeți a fost redirecționată spre ochii voștri – a fost împrăștiată. Pentru că vedeți doar lumină împrăștiată, cerul pare albastru. Dar lumina violetă are o lungime de undă și mai mică și o frecvență mai mare decât lumina albastră, așa că, din toate punctele de vedere, lumina cerului ar trebui să fie violetă! Se pare că povestea are mai multe! Dacă judecăm după cea mai proeminentă culoare, cerul este violet. Dar cerul pare albastru datorită limitărilor ochilor noștri. Sensibilitatea noastră la lumină scade pe măsură ce atingem cele mai scurte lungimi de undă ale spectrului vizibil. Violeta este acolo, dar ochii noștri o detectează doar slab. Ceea ce vedem este albastru – prezent în cantități mari și ușor de detectat de ochii noștri.
Referințe:
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
Răspuns
Există mai multe alte răspunsuri minunate despre modul în care cerul poate devin de fapt violet din când în când.
Voi răspunde la modul în care poți percepe cerul să fie purpuriu (bine, cel puțin magenta), chiar și absența oricăror condiții atmosferice neobișnuite!
Viziunea culorii umane
În primul rând, câteva informații. Ochii umani au senzori care răspund la trei felii ale spectrului: aproximativ roșu , verde , și albastru – ceea ce înseamnă că aceste culori sunt considerate primare (mai specific primare aditive – deoarece puteți construi orice culoare pe care o poate percepe un om adăugând aceste trei culori de lumină împreună în amestecul potrivit. Culoarea albă este percepută, în mod specific, pentru un amestec din toate trei: roșu + verde + albastru. Dacă luați alb și filtrează roșu, obții un amestec de alb – roșu = verde + albastru, care este cyan . În mod similar, alb – verde este roșu + albastru sau magenta , iar albul – albastru este roșu + verde = galben . Cian, magenta și galben sunt considerate primare subtractive , deoarece cu filtre cyan, magenta și galben (
vopsele ) pe hârtie albă, de asemenea, puteți amesteca orice culoare pe care ochiul o poate percepe. (Pictorii simplifică uneori greșit culorile vopselei primare cyan, magenta, galben, albastru, roșu și galben, dar chiar aveți nevoie de vopsea cyan și magenta decât de albastru și roșu, dacă doriți să pictați toate culorile posibile.)
Culoare perceptivă
Când observați lumea, multe dintre lucrurile pe care le vedeți au culori cu care sunteți familiarizați – multe dintre le alb, gri sau altă culoare neutră. Ochii tăi (sau creierul vizual, într-adevăr) tind să se auto-regleze astfel încât, dacă luminezi lumea cu o altă culoare decât lumina solară albă normală, vei percepe lucrurile normale așa cum te-ai aștepta.
Un experiment de observație
Ca experiment, stați sau stați sub o umbră mare translucidă verde. Odată am călătorit peste Marea Mediterană pe un feribot cu o umbră de soare în plexiglas verde, ceea ce m-a determinat să observ următoarele efecte și motivul pentru care. Să presupunem că te uiți la ghidul tău în Italia, tipărit pe hârtie albă. Dar lumina soarelui filtrată prin acoperișul verde este în mare parte lumină verde. Creierul tău reglează modul în care percepe culoarea lumii scăzând mult verde, astfel încât pagina, pe care o știi este alb, încă apare alb, chiar și printr-un instrument ar declara că lumina reflectată de acesta este în mare parte verde. Un efect similar se întâmplă atunci când vă vedeți că dețineți pielea (suntem uimitor de sensibili la tonurile pielii noastre (și a altora din apropiere). Deci, după câteva minute, creierul dvs. are un factor mare de „reducere verde” aplicat tot ceea ce vedeți .
Acum priviți la orizont – care este în mod normal un albastru pal, aproape alb. Scoateți mult verde și din asta și – cerul arată magenta (alb – verde = roșu + albastru = magenta). Mergeți până la marginea punții și pe măsură ce proporția câmpului vizual scăldat în lumină verde ne-naturală se micșorează, iar cerul însuși ocupă o suprafață mai mare din câmpul vizual și cerul se întoarce treptat înapoi la culoarea sa normală. Motivul pentru care cerul însuși nu „normalizează” viziunea este că, de sub umbra verde, doar o mică porțiune din câmpul tău cer și bietul tău creier confuz continuă să se adapteze pentru porțiunea predominantă a câmpului tău vizual, scăldat în lumină verde.