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Theorie
Die erste Person, die die Details des Prozesses, der zur Farbe des Himmels führt, korrekt herausgearbeitet hat, war der englische Physiker Lord John Rayleigh, der in arbeitete Ende des 19. Jahrhunderts. Rayleigh vermutete zu Recht, dass die blaue Farbe des Himmels auf Streuung zurückzuführen war. Die Atmosphäre absorbiert kein Licht, aber die Moleküle lenken es um. Und diese Umleitung ist bei kürzeren Wellenlängen zum blauen oder violetten Ende des Spektrums ausgeprägter. Isaac Newtons Experimente mit Prismen hatten vor zweihundert Jahren gezeigt, dass weißes Licht aus den einzelnen Farben des sichtbaren Lichtspektrums besteht – Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett. Wir wissen jetzt, dass Licht eine elektromagnetische Welle ist und das Spektrum aus dem Kontinuum von Wellenlängen und Frequenzen stammt, die von rot (lange Wellenlänge und niedrige Frequenz) bis violett (kurze Wellenlänge und hohe Frequenz) reichen. Elektromagnetische Wellen sind Wellen elektrischer und magnetischer Felder . Diese Felder interagieren mit den Elektronen in den Luftmolekülen. Da die Luftmoleküle viel kleiner als die Wellenlänge des Lichts sind, ist diese Wechselwirkung bei kürzeren Wellenlängen viel stärker.
Wenn das Licht durch die Atmosphäre geht, absorbieren die Atome das Licht tatsächlich und geben es wieder ab. Dies ändert nicht die Intensität des Lichts, aber es ändert die Richtung. Und diese Richtungsänderung – die wir Streuung nennen – ist bei violettem Licht zehnmal stärker ausgeprägt als bei rotem. Diese besondere Art der Streuung wird als selektive Streuung oder Rayleigh-Streuung bezeichnet. Blaues Licht hat eine kurze Wellenlänge und eine hohe Frequenz, so dass es stark gestreut wird. Wenn Sie zum Himmel aufblicken, wurde jedes Licht, das Sie sehen, auf Ihre Augen gerichtet – es wurde gestreut. Da Sie nur gestreutes Licht sehen, erscheint der Himmel blau. Aber violettes Licht hat eine noch kürzere Wellenlänge und eine höhere Frequenz als blaues Licht, daher sollte das Himmelslicht auf jeden Fall violett sein! Es scheint, dass die Geschichte mehr beinhaltet! Wenn wir nach der auffälligsten Farbe urteilen, ist der Himmel violett. Aber der Himmel erscheint aufgrund der Einschränkungen unserer Augen blau. Unsere Lichtempfindlichkeit nimmt ab, wenn wir die kürzesten Wellenlängen des sichtbaren Spektrums erreichen. Das Veilchen ist da, aber unsere Augen erkennen es nur schwach. Was wir sehen, ist blau – in großen Mengen vorhanden und von unseren Augen leicht zu erkennen.
Referenzen:
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
Antwort
Es gibt mehrere andere gute Antworten, wie der Himmel wird von Zeit zu Zeit tatsächlich lila.
Ich werde antworten, wie Sie wahrnehmen können Der Himmel soll lila sein (zumindest magenta), auch ohne ungewöhnliche atmosphärische Bedingungen!
Human Color Vision
Zunächst einige Hintergrundinformationen. Menschliche Augen haben Sensoren, die auf drei Bereiche des Spektrums reagieren: ungefähr rot , grün , und blau – was bedeutet, dass diese Farben als Primärfarben betrachtet werden (genauer gesagt additive Primärfarben – weil Sie jede Farbe konstruieren können, die ein Mensch wahrnehmen kann, indem Sie diese drei Lichtfarben in der richtigen Mischung addieren. Die Farbe Weiß wird speziell für eine Mischung aus allen drei Farben wahrgenommen: Rot + Grün + Blau. Wenn Sie Weiß nehmen, und Wenn Sie Rot herausfiltern, erhalten Sie eine Mischung aus Weiß – Rot = Grün + Blau, die Cyan ist. Ebenso ist Weiß – Grün Rot + Blau oder Magenta span> und Weiß – Blau ist Rot + Grün = Gelb . Cyan, Magenta und Gelb werden berücksichtigt die subtraktiven Primärfarben , da mit Cyan-, Magenta- und Gelbfiltern (
malt ) auf weißem Papier. Sie können auch jede Farbe mischen, die das Auge wahrnimmt. (Maler vereinfachen manchmal fälschlicherweise die Primärfarben Cyan, Magenta, Gelb, Blau, Rot und Gelb, aber Sie benötigen wirklich Cyan- und Magentafarbe anstelle von Blau und Rot, wenn Sie alle möglichen Farben malen möchten.)
Wahrnehmungsfarbe
Wenn Sie die Welt beobachten, haben viele der Dinge, die Sie sehen, Farben, mit denen Sie vertraut sind – viele davon sie weiß, grau oder andere neutrale Farbe. Ihre Augen (oder wirklich Ihr visuelles Gehirn) neigen dazu, sich selbst anzupassen, sodass Sie, wenn Sie die Welt mit einer anderen Farbe als normalem weißem Sonnenlicht beleuchten, die normalen Dinge immer noch so wahrnehmen, wie Sie es erwarten würden.
Ein Beobachtungsexperiment
Stehen oder sitzen Sie als Experiment unter einem großen grünen durchscheinenden Sonnenschutz. Ich bin einmal mit einer Fähre mit grünem Plexiglas-Sonnenschutz über das Mittelmeer gefahren, was mich veranlasste, die folgenden Effekte und Gründe zu beobachten. Angenommen, Sie sehen sich gerade Ihren Reiseführer für Italien an, der auf weißem Papier gedruckt ist. Das durch das Gründach gefilterte Sonnenlicht ist jedoch meistens grünes Licht. Ihr Gehirn stimmt ab, wie es die Farbe der Welt wahrnimmt , indem es viel Grün abzieht, so dass die Seite, die Sie weiß, dass weiß ist, erscheint weiß, selbst durch eine Farbmessung Instrument würde erklären, dass das von ihm reflektierte Licht größtenteils grün ist. Ein ähnlicher Effekt tritt auf, wenn Sie Ihre eigene Haut sehen (wir reagieren erstaunlich empfindlich auf die Töne unserer Haut (und anderer in der Nähe). Nach einigen Minuten wird Ihrem Gehirn ein großer Faktor für die „grüne Reduktion“ zugewiesen, der auf alles, was Sie sehen .
Schauen Sie jetzt auf den Horizont – der normalerweise hellblau, fast weiß ist. Subtrahieren Sie auch viel Grün davon und Presto – Der Himmel sieht magenta aus (weiß – grün = rot + blau = magenta). Gehen Sie zum Rand des Decks, und wenn der Anteil Ihres Gesichtsfeldes, der in unnatürliches grünes Licht getaucht ist, schrumpft und der Himmel selbst einen größeren einnimmt Teil Ihres Gesichtsfeldes, und der Himmel nimmt allmählich wieder seine normale Farbe an. Der Grund, warum der Himmel selbst Ihre Sicht nicht „normalisiert“, ist, dass unter dem grünen Sonnenschutz nur ein kleiner Teil Ihres Sichtfelds sichtbar ist Himmel, und Ihr armes verwirrtes Gehirn passt sich weiterhin dem vorherrschenden Teil Ihres Gesichtsfeldes an, der in grün getöntes Licht getaucht ist.