ท้องฟ้าที่เรามองเห็น จริง ๆ แล้วมีสีอะไรกันแน่ Part 1
เมื่อเรามองแสงอาทิตย์รอบตัวเรา เราเห็นเป็นสีขาว แต่หากเรามองขึ้นไปบนท้องฟ้าในเวลากลางวัน เราจะเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้า และในตอนเช้าหรือเย็นท้องฟ้าจะเป็นสีส้มแดง และเวลากลางคืนท้องฟ้าจะเป็นสีดำ ทุกท่านเคยทราบหรือเคยสงสัยหรือไม่ว่าสีของท้องฟ้าจริง ๆ แล้วมีสีอะไรกันแน่ และมีที่มาจากสิ่งใด ทำไมถึงมีการเปลี่ยนแปลงได้ในแต่ละช่วงเวลา
Credit: https://wallpaperaccess.com/color-sky
ตามหลักฐานที่มีการบันทึกไว้ในช่วงราวปี ค.ศ.1500 นักปราชญ์แห่งยุคสมัยนั้น Leonardo da Vinci ได้เคยพยายามอธิบายปรากฏการณ์สีของท้องฟ้าที่เรามองเห็น โดยศึกษาจากการมองแสงอาทิตย์ผ่านควันจากการเผาไม้ และได้อธิบายถึงปรากฏการณ์การกระเจิงของแสง (Light Scattering) หากแต่ยังไม่สามารถอธิบายลงลึกไปยังรายละเอียดเชิงฟิสิกส์ได้มากนัก เนื่องจากข้อจำกัดของเทคโนโลยีและเครื่องมือในการศึกษาในสมัยนั้น
ต่อมาในช่วงปี ค.ศ.1870 Lord Rayleigh นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้ดำเนินการศึกษาในเรื่องการกระเจิงแสงต่อ โดยหากจะทำความเข้าใจกับสิ่งที่เขาได้อธิบาย เราจำเป็นต้องเข้าใจหลักการพื้นฐานสองข้อก่อน คือ ข้อหนึ่งแสงที่เรามองเห็น (Visible Sunlight) ประกอบด้วยแสงสีต่าง ๆ (สีรุ้งที่เราเคยท่องกันในวัยเด็กว่า ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม แดง) โดยแสงสีม่วงเป็นสีที่มีความยาวคลื่นสั้นที่สุด และแสงสีแดงเป็นสีที่มีความยาวคลื่นยาวที่สุด และข้อสองตาของมนุษย์จะตรวจจับ (Detect) สีเขียวได้ดีที่สุด และจะรับรู้ (Perceive) สีน้ำเงินได้ดีที่สุด เมื่อผสมกันแล้วเราจึงเห็นแสงอาทิตย์รอบตัวเราเหมือนเป็นสีขาว
Credit: gfycat.com
Lord Rayleigh อธิบายถึงปรากฏการณ์การกระเจิงของแสงเมื่อแสงเดินทางผ่านโมเลกุลของอากาศในชั้นบรรยากาศ ว่าการกระเจิงจะเปลี่ยนแปลงไปตามขนาดโมเลกุลของอากาศและความยาวคลื่นของแสง โดยปริมาณการกระเจิงแสงจะแปรผกผันกับความยาวคลื่นแสงยกกำลังสี่ ดังนั้นแสงที่มีความยาวคลื่นมาก (ฝั่งแสงสีแดงมีความยาวคลื่นประมาณ 700 nm) จึงมีคุณสมบัติการกระเจิงแสงน้อยกว่าแสงที่มีความยาวคลื่นสั้น (ฝั่งแสงสีม่วง-น้ำเงินมีความยาวคลื่นประมาณ 400 nm) โดยเมื่อเปรียบเทียบกันทั้งสองฝั่งจะพบว่าฝั่งแสงสีม่วง-น้ำเงินมีความสามารถในการกระเจิงแสงมากกว่าถึงประมาณ 9 เท่า โดยจะกระเจิงออกในทุกทิศทาง นั่นจึงทำให้เราเห็นท้องฟ้าในเวลากลางวันเป็นสีฟ้านั่นเอง
ข้อสงสัยต่อไปคือ ท้องฟ้าที่ดูเป็นสีส้มแดงในตอนเช้าและเย็น และที่เป็นสีดำในตอนกลางคืนเกิดจากอะไร ขออนุญาตเขียนต่อใน Part 2 ต่อไป
ที่มา
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
