Entiendo que el color azul del cielo es debido a la dispersión de la luz azul por las moléculas en la atmósfera de la tierra. La dispersión parece ser que pase a partir de las moléculas que están muy por encima de la atmósfera de la tierra. ¿Qué acerca de la dispersión que ocurre debido a las moléculas cerca de la superficie de la tierra? ¿Por qué no puedo ver la luz azul dispersada por las moléculas más cerca de la tierra?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
ezzatron
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Si entiendo bien, te refieres a que el fenómeno se ve en esta imagen (desde el primer Google hit), que cerca de la horison el color del cielo es más azul claro (no exactamente en blanco):
La dispersión en la atmósfera es de una gran parte dispersión de Rayleigh de nitrógeno y oxígeno de las moléculas, que son mucho más pequeños que la longitud de onda $\lambda$ de la luz, y que tiene una preferencia para avanzar y retroceder de dispersión. Si el Sol está más o menos por encima de usted, el horison es de aproximadamente 90º, que es la dirección en la que la dispersión es menos probable.
Dispersión de Rayleigh tiene una enorme dependencia de onda de de $\sim 1/\lambda^4$, lo que significa que la luz azul se dispersa de manera mucho más eficiente que la luz roja. Este es el motivo por el cielo azul, en primer lugar, y el motivo por el rojo sol al atardecer.
La dispersión de MieSin embargo, cerca de la tierra - que es lo que ven cuando se mira en el horison - tiene más gotas de agua que tienen un tamaño del orden de la longitud de onda. En este caso, la dispersión no es dispersión de Rayleigh, pero la solución más general de Mie dispersión, que no es fuertemente dependiente de la longitud de onda. Por lo tanto, todos los colores están repartidos por más o menos igual, produciendo un velo blanquecino.
(Mi primera respuesta no fue buena, y no tomar en cuenta la dispersión de Mie. Lo siento.)
Nivas
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Es porque usted no está buscando lo suficientemente lejos. Desde la experiencia personal, se necesitan al menos 10 km de la atmósfera, para construir una realidad evidente azul (ver, por ejemplo, esta imagen), y si no estás en el país montañoso, el horizonte está a sólo 5 km de distancia. En contraste, la mayoría de el cielo ha distancias de espacio en el orden de cientos de kilómetros.
Matt Dawdy
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Dos razones:
La dispersión separa rojo/naranja y azul en diferentes direcciones. Al atardecer se va a ver el color rojo de las piezas que faltan en el cielo azul por día. Esto no es perceptible para los objetos de cerca, porque los objetos que los rodean. El azul de algunos objetos que se mezcla con el rojo de los demás.
En segundo lugar, hay una gran cantidad de aire entre usted y el sol. La atmósfera es de kilómetros de espesor. En comparación, sólo hay un par de metros de aire cerca de usted. Como cada molécula de aire tiene una pequeña probabilidad de dispersión de la luz, usted necesita una gran cantidad de moléculas antes de que usted note significativa dispersión.
FerranB
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Si usted mira realmente (atmosférico) dispersa la luz, verás que incluso a nivel del suelo, hay una diferencia de tono azul. ¿Cómo ve usted que usted pide? Cualquier sombra va a hacer - encontrar algún edificio que produce una gran sombra, hacer una foto con una cámara decente, y analizar a fondo - usted encontrará que hay, de hecho, un tinte de color azul, como se esperaba.
¿Por qué es tan difícil de ver, y por qué no todo se vea claramente el azul? Hay un montón de cosas en el juego aquí:
- El cielo es contra un fondo negro. Dado que la casi totalidad de la luz que viene del cielo es azul disperso, el cielo es muy azul - no hay otro color en absoluto. Las nubes son otra forma de dispersión de la luz, y terminan en lugar de blanco - eso es sólo porque no hay dispersión preferencial de diferentes longitudes de onda de la luz visible, a diferencia de la dispersión de Rayleigh. Esto es lo que hace que la aparente amarillo del Sol -, mientras que nosotros llamamos Sol una estrella amarilla, que sólo realmente importa cuando se compara con el de otras estrellas; para la vida Terrena, que es mucho, por definición, blanco - como se puede ver cuando la luz se reincorporó a todo nivel del suelo otra vez; al mediodía, no hay casi ningún matiz de las cosas.
- Hay otras formas de dispersión de los involucrados a nivel del suelo. Para uno, por lo general hay una gran cantidad de humedad y las gotas de agua causan la dispersión de Mie, similar a las nubes. En segundo lugar, está la tierra misma - que provoca una iluminación difusa de todo con el color de la luz incidente (lo que incluye, de forma directa (de color amarillento) la luz del sol, así como la mayoría de los dispersos cielo azul-luz). Cuando se pone un cuadro blanco en el suelo al mediodía en la luz directa, es blanca - que es básicamente lo que la luz significa, que es donde tenemos a través de la evolución natural de la vista.
- La percepción humana es muy sesgada. Esta es una buena cosa que la mayoría del tiempo - por ejemplo, es responsable de la corrección de brillo (de modo que usted puede ver tan bien al mediodía como por la tarde, y en la luz directa, así como en la sombra). La cosa más importante aquí es el balance de blancos corrección - básicamente, la visión humana se adapta automáticamente a la variedad de color de la luz ambiente, y corrige las entradas para preservar la "blancura". La forma más sencilla de ver esto es que si usted tiene una cámara con la posibilidad de configurar el balance de blancos - sólo desactivarlo completamente. Ahora, comparar fotos desde el exterior con las fotos de interior-zonas iluminadas - verás que todo está teñido de algo; fuera de la luz directa en el mediodía es muy blanco, mientras que las sombras son más azulado, y la iluminación interior tiende a ser de color amarillento o rojizo (con incandescente luz) o azulado (con la vieja escuela de la iluminación fluorescente).
Si usted quiere saber más acerca de cómo la percepción humana da problemas a la fotografía, eche un vistazo a la fotografía en SÍ. Cámaras de tratar de emular a la percepción humana, en lugar de simplemente darle cruda luz de los datos - cuando fallan en esto, usted consigue un montón de diversión efectos (recuerde que el oro/vestido azul de la foto de hace no tanto tiempo? Que también fue un problema con el balance de blancos).
