Ezért kék színű a nappali égbolt

Természetes számunkra az égbolt kék színe, pedig a levegő színtelen

Talán nincs is szebb látvány, mint a kristálytisztán ragyogó égbolt. De vajon miért kék színű az ég, amikor a levegő színtelen?

A legnagyobb elmék is gondolkodtak ezen

Elsőként Leonardo da Vinci (1452–1519), a híres itáliai reneszánsz polihisztor próbálta megfejteni, hogy miért kék színű az ég. Leonardo 1508-ban, az Alpokban tett hegyvidéki kirándulása során megfigyelte, hogy nagyobb magasságban sötétebb kékre vált az égbolt színe.

Természetes számunkra az égbolt kék színe, pedig a levegő színtelen Forrás: Bigsky

Sir Isaac Newton (1642–1727) 17. századi angol fizikust, a tömegvonzás törvényének felfedezőjét is foglalkoztatta ez a kérdés.

Newton jött rá, hogy a kék szín kialakulásában a Napból érkező fény légköri elnyelődésének lehet szerepe.

A kérdést azonban csak a 19. század második felében, 1871-ben fejtette meg John William Strutt – Lord Rayleigh –, az 1904-ben fizikai Nobel-díjat is elnyert brit fizikus.

Amitől kék és vörös a színtelen levegő

Lord Rayleigh rájött, hogy a levegőt alkotó molekulákat a légkörbe beérkező napfény rezgésre gerjeszti, ami miatt kisugározzák az elnyelt energiát.

Lord Rayleigh (1842–1919) brit Nobel-díjas fizikus nevéhez fűződik a jelenség mögött álló törvényszerűség megfogalmazása Forrás: Wikimedia Commons

A napfény a levegőt alkotó gázok molekuláin szétszóródik. Mivel a rövidebb hullámhosszúságú színeknek, mint például az ibolyának és a kéknek sokkal erősebb a szóródása, mint a nagyobb hullámhosszú színeknek - ilyen a narancs és a vörös -, ezért látjuk kéknek a nappali égbolt színét.

Mivel az ibolya és kék fény sokkal jobban szóródik a színkép más, nagyobb hullámhosszú színeinél, ezért kéknek látjuk az égboltot Forrás: Elena Elisseeva

(A levegő mint gázkeverék amúgy színtelen.) Felvetődhet a kérdés, hogy viszont napfelkeltekor vagy alkonyatkor az előzőek ellenére miért látjuk vörösnek az ég alját. Napkelte vagy napnyugta idején a nap alacsony állása miatt

a napsugarak sokkal hosszabb utat tesznek meg a légkörben,

mint napközben.

Naplemente idején a fény sokkal vastagabb légrétegen hatol keresztül, az elnyelődés miatt ilyenkor a hosszabb hullámhosszú színek, a narancs és a vörös válik meghatározóvá Forrás: MTI/Czeglédi Zsolt

A jóval vastagabb levegőréteg miatt a rövidebb hullámhosszak szinte teljesen elnyelődnek, ezért nő meg a spektrum nagyobb hullámhosszú és kevésbé szóródó narancs, illetve vörös tartománya.