Γιατί ο ουρανός και η θάλασσα είναι μπλε;

Οι περισσότεροι από εμάς, όταν λέμε ότι ο ουρανός και οι ωκεανοί είναι μπλε, πιθανότατα το εννοούμε λόγω του τρόπου με τον οποίο το ένα αντανακλάται στον άλλο. Και αυτό δεν είναι αλήθεια.

Αυτή είναι μια υπέροχη ερώτηση γιατί περιλαμβάνει τον λόγο που οδήγησε στην έρευνα στη φυσική του φωτός στις αρχές του 20ου αιώνα.

Η σύντομη απάντηση είναι ότι η θάλασσα είναι μπλε λόγω του τρόπου με τον οποίο το νερό απορροφά το φως, του τρόπου με τον οποίο τα σωματίδια στο νερό διασκορπίζουν το φως και επίσης επειδή αντανακλάται μέρος του μπλε φωτός από τον ουρανό. Ωστόσο, η απάντηση στο ερώτημα γιατί ο ουρανός και η θάλασσα είναι μπλε είναι πιο σύνθετη.

Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;

Ο ουρανός φαίνεται μπλε στο ανθρώπινο μάτι επειδή τα σύντομα κύματα μπλε φωτός είναι πιο διάσπαρτα από άλλα χρώματα στο φάσμα, καθιστώντας το μπλε φως πιο ορατό.

Για να καταλάβουμε γιατί ο ουρανός είναι μπλε, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε λίγο για το φως. Αν και το φως του ήλιου φαίνεται λευκό, στην πραγματικότητα αποτελείται από ένα φάσμα πολλών διαφορετικών χρωμάτων, όπως φαίνεται όταν απλώνεται σε ένα ουράνιο τόξο.

Μπορούμε να σκεφτούμε το φως ως ένα κύμα ενέργειας και τα διαφορετικά χρώματα έχουν όλα διαφορετικά μήκη κύματος. Στο ένα άκρο του φάσματος είναι το κόκκινο φως που έχει το μεγαλύτερο μήκος κύματος και στο άλλο άκρο είναι τα μπλε και μοβ φώτα που έχουν πολύ μικρότερο μήκος κύματος.

Όταν το ηλιακό φως φτάνει στην ατμόσφαιρα της Γης, διασκορπίζεται ή εκτρέπεται από μικροσκοπικά μόρια αερίου (κυρίως άζωτο και οξυγόνο) στον αέρα. Δεδομένου ότι αυτά τα μόρια είναι πολύ μικρότερα από το μήκος κύματος του ορατού φωτός, η ποσότητα της σκέδασης εξαρτάται από το μήκος κύματος. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται Rayleigh scattering, που πήρε το όνομά του από τον Λόρδο Rayleigh που το ανακάλυψε πρώτος.

Τα μικρότερα μήκη κύματος (ιώδες και μπλε) διασκορπίζονται περισσότερο, επομένως περισσότερο μπλε φως διασκορπίζεται προς το μάτι από άλλα χρώματα. Ίσως αναρωτιέστε γιατί ο ουρανός δεν φαίνεται πραγματικά μοβ, αφού το μοβ φως διασκορπίζεται ακόμη πιο έντονα από το μπλε. Αυτό συμβαίνει επειδή δεν υπάρχει τόσο μωβ στο φως του ήλιου και τα μάτια μας είναι πολύ πιο ευαίσθητα στο μπλε.

Το μπλε φως που δίνει το χρώμα του στον ουρανό είναι αρκετά φωτεινό ώστε να εξαφανίζει όλα τα αστέρια που βλέπουμε τη νύχτα, επειδή το φως που εκπέμπουν είναι πολύ πιο αμυδρό.

Μπορεί επίσης να παρατηρήσετε ότι ο ουρανός τείνει να είναι πιο φωτεινό μπλε και γίνεται πιο χλωμός καθώς φτάνει στον ορίζοντα. Αυτό συμβαίνει επειδή το φως από τον ορίζοντα έπρεπε να ταξιδέψει μακρύτερα μέσω του αέρα. Η επιφάνεια της Γης παίζει επίσης ρόλο στη σκέδαση και την αντανάκλαση αυτού του φωτός. Λόγω αυτής της αυξημένης ποσότητας σκέδασης, η κυριαρχία του μπλε φωτός μειώνεται και επομένως βλέπουμε μια αυξημένη ποσότητα λευκού φωτός.

Είναι μπλε ουρανός και σε άλλους πλανήτες

Το χρώμα του ουρανού σε άλλους πλανήτες εξαρτάται από το τι υπάρχει στην ατμόσφαιρα. Για παράδειγμα, ο Άρης έχει μια ατμόσφαιρα που αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και γεμάτη με λεπτά σωματίδια σκόνης. Αυτά τα λεπτά σωματίδια διασκορπίζουν το φως διαφορετικά από τα αέρια και τα σωματίδια στην ατμόσφαιρα της Γης.

Οι φωτογραφίες της NASA από τον Άρη μας έδειξαν ότι στο ηλιοβασίλεμα υπάρχει στην πραγματικότητα το αντίθετο από αυτό που θα βίωνες στη Γη. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ο ουρανός του Άρη παίρνει ένα πορτοκαλί ή κοκκινωπό χρώμα. Αλλά καθώς ο ήλιος δύει, ο ουρανός γύρω από τον ήλιο αρχίζει να παίρνει μια μπλε-γκρι απόχρωση.

Γιατί η θάλασσα είναι μπλε;

Οι άνθρωποι αναρωτιούνται για αυτό εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Μια απάντηση ήταν ότι αντανακλά τον ουρανό. Και είναι, αλλά μόνο στην επιφάνεια. Από την ακτή, μπορεί να φαίνεται ότι η θάλασσα είναι καταγάλανη μια ηλιόλουστη μέρα. Ή γκρι όταν υπάρχει καταιγίδα. Ή ακόμη και γίνεται έντονο ροζ κατά την ανατολή ή τη δύση του ηλίου. Αν όμως βουτήξουμε κάτω από την επιφάνεια, το μπλε χρώμα παραμένει. Εδώ, το νερό δεν αντανακλά τον ουρανό. Η μπλε απόχρωση δημιουργείται από το ίδιο το νερό.

Η απάντηση για το χρώμα του νερού είναι η ίδια με το χρώμα του ουρανού. Το ηλιακό φως περιέχει όλο το φάσμα των ορατών χρωμάτων, από κόκκινο έως βιολετί και ολόκληρο το ουράνιο τόξο ενδιάμεσα. Τα διαφορετικά χρώματα φωτός έχουν διαφορετικά μήκη κύματος. Το κόκκινο φως έχει μεγάλα μήκη κύματος. Άλλα χρώματα έχουν προοδευτικά μικρότερα μήκη κύματος, με το μπλε και το βιολετί να είναι το μικρότερο από όλα.

Όταν το φως διαπερνά το νερό, τα χρώματα με μεγαλύτερα μήκη κύματος απορροφώνται από το νερό, με τα μεγαλύτερα μήκη κύματος να απορροφώνται πρώτα. Μόλις κατεβούμε περισσότερα από λίγα μέτρα κάτω από το νερό, τα περισσότερα από τα κόκκινα και πορτοκαλί κύματα εξαφανίζονται εντελώς. Ακολουθούν το κίτρινο και το πράσινο. Το μπλε και το βιολετί, από την άλλη πλευρά, έχουν τα μικρότερα μήκη κύματος ορατού φωτός, έτσι μπορούν να διεισδύσουν βαθύτερα στις θάλασσες και τους ωκεανούς. Όχι μόνο κολλάνε, αλλά διασκορπίζονται από τα σωματίδια στο νερό, κάνοντας το ίδιο το νερό να φαίνεται μπλε.

Από πού προέρχονται τα ονόματα Ερυθρά Θάλασσα και Μαύρη Θάλασσα;

Παρόλο που η Ερυθρά Θάλασσα δεν είναι πραγματικά κόκκινη και η Μαύρη Θάλασσα δεν είναι πραγματικά μαύρη, αλλά και οι δύο είναι αρκετά μπλε, υπάρχουν λόγοι για τους οποίους έχουν αυτά τα ονόματα.

κόκκινη θάλασσα

Η Ερυθρά Θάλασσα βρίσκεται μεταξύ Ασίας και Αφρικής και έχει έξοδο στον Ινδικό Ωκεανό. Η Ερυθρά Θάλασσα συνδέεται με τον Ινδικό Ωκεανό μέσω του στενού Bab el Mandeb και τον Κόλπο του Άντεν στα νότια. Βόρεια της Ερυθράς Θάλασσας βρίσκονται η χερσόνησος του Σινά, ο κόλπος της Άκαμπα και ο κόλπος του Σουέζ, ο οποίος στη συνέχεια οδηγεί στη Διώρυγα του Σουέζ.

Η θερμοκρασία των επιφανειακών υδάτων είναι σχετικά σταθερή γύρω στους 21-25°C, και η θερμοκρασία και η ορατότητα παραμένουν καλές μέχρι το βάθος των 200 μέτρων, αλλά η θάλασσα είναι γνωστή για τους ισχυρούς ανέμους και τα δόλια τοπικά ρεύματα.

Η Ερυθρά Θάλασσα περιέχει μερικά από τα πιο ζεστά και αλμυρά θαλασσινά νερά στον κόσμο. Το όνομά του προέρχεται από τις χρωματικές αλλαγές που παρατηρούνται στα νερά του. Κανονικά η Ερυθρά Θάλασσα είναι βαθύ μπλε-πράσινο. Μερικές φορές όμως κατοικείται από άνθη της άλγης Trichodesmium erythraeum, τα οποία όταν πεθαίνουν αποκτούν κοκκινοκαφέ χρώμα στη θάλασσα.

Η θάλασσα αναφερόταν και ως «Αραβικός Κόλπος» στις περισσότερες ευρωπαϊκές πηγές μέχρι τον 20ο αιώνα. Προέρχεται από παλιότερες ελληνικές πηγές. Σύμφωνα με τον Ηρόδοτο, τον Στράβωνα και τον Πτολεμαίο, όλες οι ευρωπαϊκές πηγές αναφέρονται σε αυτό το υδάτινο σώμα ως «Sinus Arabicus», επιφυλάσσοντας το όνομα «Sea Erythrias» (Ερυθρά Θάλασσα) για τα νερά που περιβάλλουν τη νότια αραβική χερσόνησο, που σήμερα είναι γνωστή ως το όνομα Ινδός. Ωκεανός.

Ανακαλύψτε περισσότερα ενδιαφέροντα πράγματα για την Ερυθρά Θάλασσα.

Μαύρη Θάλασσα

Η Μαύρη Θάλασσα είναι η θάλασσα που βρίσκεται στο άκρο νοτιοανατολικό τμήμα της Ευρώπης. Συνορεύει με την Ουκρανία στα βόρεια, με τη Ρωσία στα βορειοανατολικά, με τη Γεωργία στα ανατολικά, με την Τουρκία στα νότια και με τη Βουλγαρία και τη Ρουμανία στα δυτικά. Η Μαύρη Θάλασσα έχει περίπου οβάλ σχήμα και καταλαμβάνει μια λεκάνη που βρίσκεται στρατηγικά στο νοτιοανατολικό άκρο της Ευρώπης, αλλά συνδέεται με τα μακρινά νερά του Ατλαντικού Ωκεανού, της Θάλασσας του Μαρμαρά, των Δαρδανελίων, του Αιγαίου και της Μεσογείου. .

Μέσω του Στενού του Κέρτσι συνδέεται με την Αζοφική Θάλασσα, μέσω του Βοσπόρου με τη Θάλασσα του Μαρμαρά και μέσω του Στενού των Δαρδανελίων με το Αιγαίο και συνεπώς με τη Μεσόγειο Θάλασσα.

Αρχικά η Μαύρη Θάλασσα ονομαζόταν «Αξαίνα», που σημαίνει «σκούρο μπλε». Την εποχή του ελληνικού αποικισμού, η θάλασσα ονομαζόταν «Πόντος Εύξεινος», που σημαίνει «Θάλασσα Φιλόξενη», παίρνοντας ίσως φωνητικά το όνομα «Άξαινα». Οι Ρωμαίοι μετέγραψαν το όνομα ως «Pontus Euxinus», αλλά και χρησιμοποιώντας το «Mare Scythicum» και αργότερα, κατά τη Βυζαντινή Αυτοκρατορία, τον Μεσαίωνα, άλλα ονόματα όπως «Marea cea mare» εμφανίζονται στα έγγραφα του Μιρτσέα του Πρεσβύτερου και στα ιταλικά στους Γενοβέζους ως «Mare maggiore».

Ο χαρακτηρισμός «Black» εμφανίζεται τον 15ο αιώνα, με την επέκταση της Οθωμανικής Αυτοκρατορίας.

Ανακαλύψτε περισσότερα ενδιαφέροντα πράγματα για τη Μαύρη Θάλασσα.

Πώς αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι τα χρώματα

Όταν αναρωτιόμαστε γιατί ο ουρανός και η θάλασσα είναι μπλε, είναι επίσης καλό να γνωρίζουμε πώς αντιλαμβανόμαστε πραγματικά τα χρώματα.

Πρώτον, το χρώμα προέρχεται από το φως που απορροφάται ή/και ανακλάται. Το ηλιακό φως ταξιδεύει σε μήκη κύματος. Το φως μπορεί να απορροφηθεί, να διαχέεται, να ανακλάται σε επαφή με την ύλη (στερεό, υγρό και αέριο). Αυτό που συνήθως πιστεύουμε ως λευκό φως αποτελείται στην πραγματικότητα από όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου. Όταν προσπαθείτε να κρατήσετε ένα γυαλί πρίσματος στραμμένο προς τον ήλιο ή να τοποθετήσετε ένα ποτήρι νερού κοντά σε ένα παράθυρο, το φως που εισέρχεται στο πρίσμα ή το ποτήρι νερού αντανακλά τα αληθινά του χρώματα: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και μοβ.

Όλη η ύλη απορροφά και αντανακλά το φως. Όταν το φως χτυπά, ας πούμε, ένα φύλλο, απορροφά όλα τα άλλα χρώματα εκτός από το πράσινο και αντανακλά το χρώμα πίσω στο μάτι, γι’ αυτό το φύλλο φαίνεται πράσινο. Έτσι όλα παίρνουν το χρώμα τους. το χρώμα δεν είναι «μέσα» στο υλικό, αλλά πώς απορροφά και αντανακλά το φως.

Τα μάτια μας έχουν δύο τύπους υποδοχέων φωτός που βρίσκονται στον αμφιβληστροειδή. Τα κωνικά κύτταρα είναι υπεύθυνα για την ανίχνευση χρώματος, ενώ τα κύτταρα των ράβδων είναι υπεύθυνα για την προσαρμοστική στο σκοτάδι όραση σε αμυδρό φως.