Nội dung chính
Một trong những câu hỏi thường được hỏi thời thơ ấu là “Tại sao bầu trời có màu xanh?”. Bạn đã bao giờ hỏi những điều này? Hoặc đã có những ai hỏi bạn hay chưa? Ai cũng biết rằng bầu trời có màu xanh nhưng lại không thể lý giải được tại sao nó lại có màu xanh. Hãy cùng với Thoitiet.vn Lý giải nguyên nhân tại sao bầu trời có màu xanh dưới bài viết này nhé.
Tại sao bầu trời có màu xanh?
Lý giải nguyên nhân tại sao bầu trời có màu xanh
Một số người thường có quan niệm sai lầm rằng bầu trời có màu xanh vì nó phản chiếu màu xanh của biển và đại dương. Và do thời tiết mùa hè nên như vậy. Trên thực tế thì khi ánh sáng trắng đi qua bầu khí quyển của Trái đất. Các phân tử không khí nhỏ khiến nó “tán xạ”. Sự tán xạ gây ra bởi các phân tử không khí nhỏ này (gọi là tán xạ Rayleigh) tăng lên khi bước sóng ánh sáng giảm. Vậy ánh sáng là gì?
Ánh sáng là gì?
Ánh sáng mặt trời mà chúng ta nhìn thấy hàng ngày được gọi là "ánh sáng trắng". Có thể không màu, nhưng nó thực sự có rất nhiều màu trộn lẫn với nhau. Đây là lý do tại sao bạn nhìn thấy cầu vồng khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính. Lăng kính ngăn cách ánh sáng trắng thành từng màu của nó: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím.
Khi ánh sáng trắng đi qua lăng kính, nó tách ra thành màu sắc của cầu vồng
Nhưng tại sao lại có những màu sắc khác nhau đó? Bạn có biết ánh sáng bạn nhìn thấy chỉ là một chút của tất cả các loại năng lượng ánh sách chiếu xung quanh Vũ trụ và xung quanh chúng ta. Điều này đã được chứng minh bởi Issac Newton – người đã sử dụng lăng kính hình tam giác khi ánh sáng trắng đi qua lăng kính. Nó tách ra thành màu sắc của cầu vồng và vì thế đã tạo thành một quang phổ. Màu sắc của ánh sáng được phân biệt bởi các bước sóng khác nhau của chúng. Giống như mỗi con người có một dấu vân tay khác nhau. Ánh sáng tím và xanh có bước sóng ngắn nhất. Ánh sáng đỏ ngược lại có bước sóng dài nhất.
Tầng sóng ánh sáng
Từ hình ảnh trên, có thể nhìn thấy của quang phổ dao động từ ánh sáng đỏ với bước sóng khoảng 750 nanomet. Trong khi sóng xanh hoặc tím là khoảng 400 nanomet (1 nanomet là một phần tỷ của 1m). Vì vậy, những bước sóng ánh sáng nhìn thấy được rất rất là nhỏ. Khi ánh sáng trắng từ Mặt trời đi qua khí quyển, màu sắc với bước sóng dài hơn như màu đỏ, cam và vàng. Còn xanh và tím ngắn hơn bởi hấp thụ các phân tử khí và rải rác nhiều nơi.
Tại sao bầu trời không phải màu tím?
Trong thực tế, ánh sáng tím có bước sóng ngắn hơn so với ánh sáng xanh và do đó nó rải rác nhiều hơn. Vậy tại sao bầu trời màu xanh mà không phải màu tím?
Đó là bởi vì đôi mắt của chúng ta nhạy cảm hơn với việc nhìn thấy ánh sáng xanh. Và nhiều ánh sáng mặt trời đi vào bầu khí quyển của Trái đất có màu xanh hơn là tím.
Các phân tử không khí nhỏ trong bầu khí quyển Trái đất phân tán ánh sáng mặt trời vào ban ngày làm bầu trời màu xanh
Đó là một phần của câu trả lời. Tuy nhiên, khi nhìn thấy cầu vồng thì chúng ta vẫn thấy được một lượng ít ánh sáng có màu chàm và tím, ngoài màu xanh. Mắt của chúng ta có 3 loại thụ thể màu trong võng mạc. Bao gồm đỏ, xanh da trời và xanh lá cây. Vì mắt chúng ta phản ứng manh nhất với ánh sáng ở những bước sóng đó. Khi được kích thích theo các tỷ lệ khác nhau, thì hệ thống thị giác của chúng ta xây dựng các màu sắc mà chúng ta thấy.
Khi chúng ta nhìn lên bầu trời, các hình nón màu đỏ phản ứng với một lượng nhỏ ánh sáng đỏ rải rác. Nhưng ít mạnh hơn với bước sóng màu cam và vàng. Các nón màu xanh được kích thích bởi màu sắc gần bước sóng màu xanh và nằm rải rác rất nhiều. Nếu không có chàm và tím trong quang phổ, bầu trời sẽ xuất hiện màu xanh nhưng là màu xanh lá cây. Nhưng bước sóng chàm và tím rải rác mạnh nhất, kích thích hình nón đỏ cũng như màu xanh. Sự kết hợp này khiến bầu trời có màu xanh.
Tại sao màu xanh mờ dần về phía chân trời?
Bạn có thể nhận thấy rằng, bầu trời thường rực rỡ và xanh hơn vào ban ngày. Nhưng mờ dần khi nó đến đường chân trời? Điều này là do ánh sáng từ đường chân trời đã đi xa hơn trong không khí và ánh sáng xanh bị phân tán nhiều nhất. Nó được chuyển hướng vào nhiều hướng khác nhau trên khắp bầu trời. Trong khi các bước sóng khác không phân tán nhiều. Bề mặt Trái đất cũng đóng một vai trò trong việc tán xạ và phản chiếu ánh sáng này. Do sự phân tán tăng lên, nên ánh sáng xanh bị giảm. Do đó chúng ta thấy lượng ánh sáng trắng tăng lên.
Càng gần về phía đường chân trời thì bầu trời nhạt màu hơn
Mặt trời có phải màu vàng như chúng ta nghĩ?
Bạn thường nghĩ mặt trời có màu vàng? Và đến bây giờ vẫn vậy?
Sai hoàn toàn. Đó là một quan niệm sai lầm của rất nhiều người rằng Mặt trời có màu vàng, cam hoặc đỏ. Màu sắc thật sự của Mặt trời là màu trắng.
Vậy tại sao nó thường trông có màu vàng? Điều này là do bầu khí quyển của Trái đất phân tán ánh sáng xanh hiệu quả hơn ánh sáng đỏ. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các hạt trong khí quyển. Nó làm cho các electron và proton lên và xuống nhanh chóng. Tạo ra bức xạ ở cùng tần số với ánh sáng nhưng phát ra theo mọi hướng. Quá trình chuyển hướng ánh sáng mặt trời này được gọi là tán xạ.
Tán xạ đã làm chúng ta thấy mặt trời có màu vàng
Bầu khí quyển của Trái đất phân tán ánh sáng trong vùng bước sóng màu xanh, chàm và tím nổi bật hơn. Trong khi các màu bước sóng cao hơn như đỏ, cam và vàng nằm rải rác. Do sự phân tán không hợp lý này, Mặt trời xuất hiện màu vàng. Đây cũng là lý do tại sao bầu trời xuất hiện màu xanh vào ban ngày. Vì bước sóng màu xanh là màu rải rác nhiều nhất từ quang phổ ánh sáng nhìn thấy được.
Điều gì tạo nên hoàng hôn có màu đỏ?
Trong lúc mặt trời mọc và mặt trời lặn, bầu trời dường như thay đổi màu sắc và nền rất đẹp.
Khi mặt trời xuống thấp hơn trên bầu trời. Ánh sáng phải di chuyển một khoảng cách dài hơn trong bầu khí quyển của Trái đất để tiếp cận chúng ta. Chúng ta không thể thấy ánh sáng xanh bởi vì nó bị phân tán. Thay vào đó, chúng ta lại thấy ánh sáng đỏ và cam vì nó không bị phân tán nhiều. Do đó, Mặt trời và bầu trời trông đỏ hơn vào lúc bình minh và hoàng hôn.
Mặt trời trông đỏ trong hoàng hôn
Ngoài ra, các hạt bụi, ô nhiễm và hơi nước lớn hơn trong khí quyển phản xạ. Làm phân tán nhiều màu đỏ và vàng. Sẽ làm cho hoàng hôn màu đỏ.
Bầu trời cũng màu xanh trên các hành tinh khác không?
Các hành tinh khác không có bầu khí quyển giống hệt chúng ta, vì vậy bầu trời của chúng sẽ khác.
Sao Hỏa
Bầu khí quyển của sao Hỏa mỏng hơn nhiều so với Trái đất - ít hơn một phần trăm. Mật độ thấp của các phân tử không khí có nghĩa là sự tán xạ Rayleigh. Khiến bầu trời của chúng ta có màu xanh trên Trái đất.
Chúng ta nghĩ rằng sao Hỏa sẽ có một bầu trời màu xanh. Nhưng do khói bụi vẫn lơ lửng trong không khí, bầu trời ban ngày trên sao Hỏa xuất hiện nhiều màu vàng hơn. Điều này là do các hạt bụi lớn hơn hấp thụ ánh sáng xanh bước sóng ngắn. Và phân tán các màu còn lại để tạo ra một màu đỏ nhạt trên bầu trời sao Hỏa.
Bầu trời sao Hỏa chuyển sang màu xanh hơn khi hoàng hôn
Tuy nhiên, trong lúc Mặt trời mọc và hoàng hôn trên sao Hỏa. Ánh sáng Mặt trời di chuyển một khoảng cách dài hơn trong bầu khí quyển đó. Như vậy, ánh sáng xanh bị phân tán theo mọi hướng và bước sóng ánh sáng dài hơn hoàn toàn không bị phân tán nhiều. Cung cấp ánh sáng xanh cho bầu trời xung quanh Mặt trời trong những giờ xuất hiện bình minh và hoàng hôn.
Mặt trăng
Nếu bạn đang đứng trên Mặt trăng, bầu trời dường như không có bất kỳ màu nào ngoại trừ màu đen.
Bầu khí quyển của Mặt trăng mỏng đến nỗi nó hầu như không có. Khi không khí quá mỏng để các phân tử khí va chạm với nhau. Thay vào đó chúng ta gọi nó là “ngoại quyển”.
Phi hành gia John W. Young - Ông trở thành người thứ chín đi bộ trên Mặt trăng với tư cách chỉ huy sứ mệnh Apollo 16 vào năm 1972
Do thiếu bầu khí quyển, ánh sáng mặt trời không nằm rải rác. Vì vậy cho dù đó là ban ngày hay ban đêm trên Mặt trăng, bầu trời đều xuất hiện màu đen.
Kết luận
Tóm lại, bầu trời có màu xanh vì màu xanh bên trong ánh sáng mặt trời bị phân tán nhiều hơn. Bởi các phân tử không khí và được cảm nhận tốt hơn bởi đôi mắt của chúng ta. Nhưng những điều về vũ trụ lại là những cái khó để lý giải. Hi vọng bài viết về Lý giải nguyên nhân tại sao bầu trời có màu xanh sẽ đem lại những kiến thức hữu ích cho bạn.
