maanantai 16. maaliskuuta 2015

Sinitaivas

Sininen taivas ja punainen iltaruskoa ovat saman ilmiön
kaksi eri ilmenemismuotoa. Molemmat johtuvat
sinisen valon sirottumisesta. Kuva Kari A. Kuure.
K: Miksi taivas on sininen?

V: Auringonvalo sisältää kaikki näkemiämme aallonpituuksia, siis värejä. Siniset aallonpituudet ovat lyhyempiä kuin vihreät, keltaiset, oranssit tai punaiset aallonpituudet. Eri aallonpituudet käyttäytyvät ilmassa eritavoin. Mitä lyhyempi aallonpituus sitä voimakkaammin valo sirottuu[1] ilmakehän molekyyleistä. Tästä seuraa se, että punaisen pään pitkäaaltoinen valo ei siroa juuri lainkaan mutta sininen valo siroaa voimakkaasti.

Sinisen voimakas sirottuminen johtaa siihen, että auringonnousut ja etenkin -laskut ovat väriltään punaisia. Auringon suunnasta tulevasta valosta on sirottunut pois kaikki lyhyemmät valon aallonpituudet ja vain punainen on onnistunut läpäisemään sen. 

Ero ilta- ja aamuruskon välillä johtuu ilmakehässä leijuvien äärimmäisten pienten pölyhiukkasten ja vesipisaroiden (utu) määrien vaihteluista. Yleensä iltaisin ilmakehässä leijuvia pienhiukkasia on jonkin verran enemmän kuin aamulla ja sateen jälkeen vähemmän kuin pitkän poutajakson aikana.

Huomautus

[1] Sirottuminen on eräänlaista valokvanttien eli fotonien heijastumista hyvin pienistä hiukkasista ja tässä tapauksessa ilmakehän molekyyleistä. Valon aallonpituus määrittää sen kuin sirottuminen tapahtuu: sininen valo sirottuu lähes tasaisesti joka suuntaan, vain ultraviolettivalo sirottuu vielä tasaisemmin kaikkiin suuntiin. Tästä syystä kesällä varjossa ruskettuu yhtä hyvin kuin auringossa.