Vì sao bầu trời có màu xanh?

Màu sắc của mọi thứ bạn nhìn thấy được tạo ra theo nhiều cách khác nhau. Một số màu được giải thích bằng vật lý, một số khác được giải thích bằng hóa học.

Nitơ và oxy bạn đang hít thở trong không khí được tạo thành từ các phân tử. Một phân tử nitơ hoặc oxy rất nhỏ, chỉ khoảng 0,4 nanomet, tức là 250.000 phân tử nitơ mới bằng độ dày của một sợi tóc. Bạn có thể tưởng tượng phân tử như những quả bóng tí hon liên tục nhảy nhót.

Khi ánh sáng mặt trời đi qua khí quyển, nó đi giữa rất nhiều phân tử oxy và nitơ hoặc có khi là đi xuyên qua các phân tử này. Bầu trời có màu xanh là do phần màu xanh của ánh sáng có khả năng phản xạ khỏi các phân tử trong khí quyển cao hơn so với các màu khác.

Bóng tennis và bi ve

Hãy tưởng tượng các phân tử nitơ và phân tử oxy như những quả bóng tennis và ánh sáng như đống bi ve. Khi một trong những viên bi ve nhỏ va vào một quả bóng tennis nitơ hoặc oxy, quả bóng tennis sẽ "ăn" viên bi và sau đó rất nhanh lại nhả ra, nhưng theo một hướng bất kỳ. Quá trình đó được gọi là sự tán xạ.

Vào khoảng năm 1870, nhà vật lý học người Anh William Strutt, hay còn có tên là Lord Rayleigh, lần đầu tiên giải thích được vì sao bầu trời có màu xanh. Ánh sáng xanh từ Mặt Trời bị tán xạ nhiều nhất khi đi qua bầu khí quyển. Hiệu ứng này được gọi là tán xạ Rayleigh.

Các loại khí khác trong khí quyển chỉ có tác động rất nhỏ đến màu sắc của bầu trời.

Nếu không có tán xạ, bầu trời sẽ tối đen, ví dụ như bầu trời trên Mặt Trăng, vì Mặt Trăng không có khí quyển.

Cầu vồng thể hiện tất cả các màu khác nhau tạo nên ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng đó đi qua các giọt nước lơ lửng trong không khí, nó bị chia thành các màu khác nhau được gọi là quang phổ khả kiến - đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím, dễ nhớ hơn là thuật ngữ RGB.

Ánh sáng ở rìa màu xanh của cầu vồng phân tán hiệu quả hơn các màu khác. Kết quả là ánh sáng xanh bị phân tán trên bầu trời nên bạn thấy màu xanh ở khắp mọi nơi vào những ngày nắng. Các màu còn lại chủ yếu đi thẳng qua bầu khí quyển.

Hoàng hôn và bình minh có màu cam và đỏ nhiều hơn

Tất nhiên, bầu trời không phải lúc nào cũng màu xanh.

Sự tán xạ Rayleigh cũng giải thích tại sao bầu trời có xu hướng chuyển sang màu đỏ khi Mặt Trời ở gần đường chân trời - lúc Mặt Trời mọc và lặn.

Khi Mặt Trời ở gần đường chân trời, ánh sáng của nó đi qua nhiều tầng khí quyển hơn để đến được bề mặt Trái Đất so với khi nó ở ngay trên đỉnh đầu. Ánh sáng xanh lam và xanh lục bị tán xạ tốt đến mức bạn hầu như không thể nhìn thấy. Thay vào đó, bầu trời được tô màu bằng ánh sáng đỏ và cam.

Màu sắc có ý nghĩa rất lớn đối với chúng ta theo nhiều cách khác nhau. Hiểu được khoa học đằng sau màu sắc và thể hiện bản thân thông qua nghệ thuật với màu sắc là điều quan trọng đối với con người trong suốt lịch sử.

Đó là điều cần ghi nhớ khi bạn quyết định mặc áo màu gì vào sáng mai.