Proč je vlastně nebe modré? Prozradíme vám to. Vědci to objevili už před 170 lety
Takovou otázku položilo svým rodičům asi každé malé dítě. Ale málokdo to ví. A přitom není odpověď nijak složitá.
Od pradávna se nejen vědci snažili pochopit, proč je nebe modré. Svou troškou do mlýna přispěl už Leonardo da Vinci a po něm několik dalších vědců. Podstatu tohoto fyzikálního jevu ale vysvětlil až John William Strutt, baron Rayleigh, od jehož narození uplynulo včera 170 let. Tento britský fyzik se zabýval též akustikou a v roce 1904 dostal Nobelovu cenu za izolování prvku argon.
VIDEO: Nebe nad Oregonem. Časosběr, který vyrazí dech
Zemský plynný obal - atmosféra - je složena ze 78 procent dusíku, 21 procent kyslíku a malého množství oxidu uhličitého, argonu a dalších prvků. Každý předmět vysílá do okolí záření, jehož vlnová délka odpovídá jeho teplotě, a stejně tak na každé těleso stále dopadá záření ostatních těles. Největším zdrojem záření je pro nás Slunce. Jak sluneční záření prochází atmosférou, jeho síla zeslabuje kvůli plynům obsaženým v atmosféře.
Modrá je dobrá
K vysvětlení modré barvy oblohy přispělo několik fyziků. Například Angličan Thomas Young v roce 1801 na pokusu se dvěma štěrbinami prokázal vlnový charakter světla a usoudil též, že barva je dána vlnovou délkou.
Sedmdesát let nato John Strutt popsal jev, pojmenovaný po něm Rayleighův rozptyl světla, a odvodil rovnici pro závislost rozptylu světla v atmosféře na vlnové délce - světla kratších vlnových délek (modrá s vlnovou délkou kolem 400 nm) se rozptylují více než světla delších vlnových délek (zelená; červená s vlnovou délkou kolem 750 nm). Modré světlo se rozptyluje 16krát silněji než červené.
Rozptyl záření při průchodu atmosférou je závislý na velikosti rozptylujících částic a na vlnové délce dopadajícího záření. Pokud jsou částice podstatně menší než vlnová délka záření, pak je velikost rozptylu nepřímo úměrná čtvrté mocnině vlnové délky, a proto je záření kratších vlnových délek (modré světlo) rozptylované více.
Obloha se nám zdá modrá, protože se rozptyluje světlo převážně kratších vlnových délek, červenou barvu při východu a západu Slunce způsobuje odfiltrovávání krátkovlnné části barevného spektra při delším průchodu atmosférou. Bílá na horizontu je dána převažujícím odrazem světla od větších částic, a červánky souvisí s převažujícím rozptylem červených a žlutých paprsků.
V roce 1894 Strutt s Williamem Ramsayem provedli pokus, při němž izolovali plyn, který nazvali podle řeckého výrazu pro "líný, nečinný" - argon, za což dostali později Nobelovu cenu. Baron Rayleigh, jenž zemřel 30. června 1919, je též autorem stěžejního díla v oboru akustiky - dvoudílného spisu Teorie zvuku (1878), jehož první část pojednává o mechanismu vibrací a druhá o akustickém šíření vln.
FOTO: Wikimedia
