آزمايش آسمان آبي

با انجام اين آزمايش، شما مي توانيد توضيح دهيد چرا آسمان آبي و غروب خورشيد قرمز است. وقتي نور خورشيد از اتمسفر مي‌گذرد، نور آبي بيشتر از رنگهاي ديگر پراكنده مي‌شود و يك رنگ زرد - نارنجي در نور عبور كرده باقي مي‌گذارد.

وسايل مورد نياز

• 
  يك ظرف پلاستيكي شفاف يا يك بشر يا ظرف شيشه‌اي يا آكواريوم
  
• 
  يك فلاش يا پروژكتور (نور افكن)
  
• 
  شير خشك
  
• 
  فيلتر قطبي كننده (مثل عدسيهاي قطبي شده عينك)
  
• 
  مقواي سفيد (به عنوان پرده)

شرح آزمايش

ظرف شيشه اي را از آب پر كنيد و منبع نور را (مانند شكل زير) طوري قرار دهيد كه پرتوهاي نور از ظزف آب بگذرند. شير خشك را كم كم به آب اضافه كنيد و آن را به هم بزنيد. تا زماني كه بتوانيد شعاعهاي نور را ببينيد. همانند شكل يكبار از كنار و بار ديگر از انتها به ظرف نگاه كنيد. شما همچنين مي‌توانيد صفحه مقوايي را در انتهاي ظرف ، جايي كه نور به آن بتابد نگاه داريد. از كنار ظرف رنگ شعاعها سفيد مايل به آبي به نظر مي‌رسند ولي از انتهاي ظرف ، زرد - نارنجي ديده مي‌شوند. اگر به اندازه كافي به آب شير اضافه كرده باشيد، مي‌توانيد تغيير رنگ شعاع نور از آبي - سفيد به زرد - نارنجي را در طول شعاع ببينيد.

اگر مي‌خواهيد از يك شعاع نور باريك استفاده كنيد، به كمك يك منگنه ، سوراخي در يك اسلايد سياه يا فيلم عكاسي 35 ميليمتري يا كارت مقوايي ايجاد كنيد. اسلايد ، فيلم يا كارت مقوايي را در پروژكتور قرار دهيد (در كنار عدسي نگذاريد). پروژكتور را تنظيم كنيد تا يك پرتو نور باريك بدست آوريد.

چه اتفاقي در حال وقوع است؟

خورشيد توليد كننده نور سفيد است. اين نور سفيد از همه رنگها تشكيل يافته است: قرمز ، نارنجي ، زرد ، سبز ، آبي ، نيلي ، بنفش. نور موج است و هر كدام از رنگها به يك فركانس معين و در نتيجه به يك طول موج معين از نور مربوط مي‌باشد. رنگها در رنگين كمان بر اساس فركانس ترتيب يافته‌اند: نور بنفش ، نيلي و آبي، از نورهاي قرمز، نارنجي و زرد، فركانس بالاتري دارند.

وقتي نور خورشيد از اتمسفر زمين مي گذرد و با مولكول هاي گازهاي درون جو برخورد مي كند، پراكنده مي شود. هر چقدر طول موج نور كوتاهتر باشد، بيشتر توسط اتمسفر پراكنده مي‌شود، بدليل اين كه طول موج نور آبي از طول موج نور قرمز بزرگتر است، حدود 10 برابر بيشتر پراكنده مي‌شود. وقتي به آسمان نگاه مي‌كنيد، رنگ آبي آسمان همان نور آبي پراكنده شده است.


چرا خورشيد در حال غروب نارنجي مايل به قرمز ديده مي‌شود؟ وقتي خورشيد در افق است، نسبت به وقتي در بالاي سر شماست، مسير طولاني‌تري را طي مي‌كند تا به چشم شما برسد. بيشتر نور آبي خورشيد در هنگام غروب پراكنده مي‌شود. رنگي كه در نهايت مي‌بينيد، نارنجي مايل به قرمز است (رنگ نور سفيد منهاي آبي). طول موج نور بنفش حتي از طول موج نور آبي هم كوتاهتر است و بارها بيشتر از نور آبي پراكنده مي‌شود. پس چرا آسمان بنفش است؟ خورشيد بيشتر نور آبي گسيل مي‌كند تا بنفش ، بنابراين بيشتر نور پراكنده شده در آسمان آبي است.