Bästa svaret
Teori
Den första personen som korrekt utarbetade detaljerna i processen som ger upphov till himmelens färg var den engelska fysikern Lord John Rayleigh som arbetade i slutet av 1800-talet. Rayleigh ansåg korrekt att himmelens blå färg var ett resultat av spridning. Atmosfären absorberar inte ljus, men molekylerna omdirigerar det. Och denna omdirigering är mer uttalad för kortare våglängder mot den blå eller violetta änden av spektrumet. Isaac Newtons experiment med prismer hade visat, två hundra år tidigare, att vitt ljus består av de enskilda färgerna i det synliga ljusspektret – rött, orange, gult, grönt, blått och violett. Vi vet nu att ljus är en elektromagnetisk våg, och spektrumet kommer från kontinuerliga våglängder och frekvenser som går från rött (lång våglängd och låg frekvens) till violett (kort våglängd och hög frekvens.) Elektromagnetiska vågor är vågor av elektriska och magnetiska fält . Dessa fält interagerar med elektronerna i luftmolekylerna. Eftersom luftmolekylerna är mycket mindre än ljusets våglängd är denna interaktion mycket starkare för kortare våglängder.
När ljuset passerar genom atmosfären absorberar och återupptar atomerna faktiskt ljuset. Detta ändrar inte ljusets intensitet, men det ändrar riktningen. Och denna riktningsförändring – som vi kallar spridning – är tio gånger mer uttalad för violett ljus än för rött. Denna speciella typ av spridning kallas selektiv spridning eller Rayleigh-spridning . Blått ljus har en kort våglängd och en hög frekvens, så det är starkt utspritt. När du tittar upp mot himlen har allt ljus som du ser omdirigerats mot dina ögon – det har spridits ut. Eftersom du bara ser spridd ljus ser himlen blått ut. Men violett ljus har en ännu kortare våglängd och en högre frekvens än blått ljus, så av alla synpunkter borde himmelljuset vara violett! Det verkar som om det finns mer i historien! Om vi bedömer efter den mest framträdande färgen är himlen violett. Men himlen verkar blå på grund av våra ögons begränsningar. Vår ljuskänslighet minskar när vi når de kortaste våglängderna i det synliga spektrumet. Violetten finns där, men våra ögon upptäcker det bara svagt. Vad vi ser är blått – närvarande i stora mängder och lätt upptäcks av våra ögon.
Referenser:
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
Svar
Det finns flera andra fantastiska svar om hur himlen kan blir faktiskt lila då och då.
Jag ska svara hur du kan himlen ska vara lila (ja, åtminstone magenta), till och med frånvarande i ovanliga atmosfäriska förhållanden!
Mänsklig färgvision
Först lite bakgrund. Mänskliga ögon har sensorer som svarar på tre skivor i spektrumet: ungefär röd , grön , och blå – vilket innebär att dessa färger betraktas som primärer (närmare bestämt additiva primärer – eftersom du kan konstruera vilken färg som en människa kan uppfatta genom att lägga till dessa tre färger av ljus tillsammans i rätt blandning. Färgen vit uppfattas specifikt för en blandning av alla tre: röd + grön + blå. Om du tar vitt och filtrera bort rött, du får en blandning av vitt – rött = grönt + blått, vilket är cyan . På samma sätt är vitt – grönt rött + blått eller magenta , och vit – blå är röd + grön = gul . Cyan, magenta och gul anses subtraktiva primärer , för med filter i cyan, magenta och gult (
målar ) på vitt papper kan du också blanda vilken färg ögat kan uppfatta. (Målare förenklar ibland felaktigt cyan-, magenta-, gul-, blå-, röda- och gula primärfärgfärger, men du behöver verkligen cyan- och magentafärg istället för blått och rött, om du vill måla alla möjliga färger.)
Perceptuell färg
När du observerar världen har många av de saker du ser färger som du är ganska bekant med – många av dem vita, gråa eller andra neutrala färger. Dina ögon (eller den visuella hjärnan, verkligen) tenderar att justera sig själv så att om du belyser världen med en annan färg än normalt vitt solljus, uppfattar du fortfarande de normala sakerna som du förväntar dig.
Ett observationsexperiment
Som ett experiment, stå eller sitt under en stor grön genomskinlig solskugga. Jag reste en gång över Medelhavet med en färja med en grön plexiglas solskärm, vilket fick mig att observera följande effekter och anledningen till varför. Antag att du råkar titta på din guidebok till Italien, tryckt på vitt papper. Men solljuset som filtreras genom det gröna taket är mest grönt ljus. Din hjärna ställer in hur den uppfattar världens färg genom att subtrahera mycket grönt, så att sidan som du vet är vitt, fortfarande visas vitt, även genom färgmätning instrument skulle förklara att ljuset som reflekteras från det mestadels är grönt. En liknande effekt händer när du ser att du äger hud (vi är otroligt känsliga för hudens toner (och andra i närheten). Så efter några minuter har din hjärna en stor ”grön reduktion” -faktor applicerad på allt du ser .
Titta nu ut mot horisonten – som normalt är ljusblå, nästan vit. Dra också mycket grönt från det och presto – himlen ser magenta ut (vit – grön = röd + blå = magenta). Gå till däckens kant, och när andelen av ditt synfält som badas i icke-naturligt grönt ljus krymper, och själva himlen tar upp en större del av ditt synfält och himlen vänder sig gradvis tillbaka till sin normala färg. Anledningen till att himlen i sig inte ”normaliserar” din syn är att bara en liten del av ditt synfält är under den gröna solskärmen. himmel, och din stackars förvirrade hjärna fortsätter att anpassa sig till den dominerande delen av ditt synfält, badat i grönt tonat ljus.