آزمایش آسمان آبی

با انجام این آزمایش، شما می توانید توضیح دهید چرا آسمان آبی و غروب خورشید قرمز است. وقتی نور خورشید از اتمسفر می‌گذرد، نور آبی بیشتر از رنگهای دیگر پراكنده می‌شود و یك رنگ زرد - نارنجی در نور عبور كرده باقی می‌گذارد.
●وسایل مورد نیاز
▪ یك ظرف پلاستیكی شفاف یا یك بشر یا ظرف شیشه‌ای یا آكواریوم
▪ یك فلاش یا پروژكتور (نور افكن)
▪ شیر خشك
▪ فیلتر قطبی كننده (مثل عدسیهای قطبی شده عینك)
▪ مقوای سفید (به عنوان پرده)
●شرح آزمایش
ظرف شیشه ای را از آب پر كنید و منبع نور را (مانند شكل زیر) طوری قرار دهید كه پرتوهای نور از ظزف آب بگذرند. شیر خشك را كم كم به آب اضافه كنید و آن را به هم بزنید. تا زمانی كه بتوانید شعاعهای نور را ببینید. همانند شكل یكبار از كنار و بار دیگر از انتها به ظرف نگاه كنید. شما همچنین می‌توانید صفحه مقوایی را در انتهای ظرف ، جایی كه نور به آن بتابد نگاه دارید. از كنار ظرف رنگ شعاعها سفید مایل به آبی به نظر می‌رسند ولی از انتهای ظرف ، زرد - نارنجی دیده می‌شوند. اگر به اندازه كافی به آب شیر اضافه كرده باشید، می‌توانید تغییر رنگ شعاع نور از آبی - سفید به زرد - نارنجی را در طول شعاع ببینید.
اگر می‌خواهید از یك شعاع نور باریك استفاده كنید، به كمك یك منگنه ، سوراخی در یك اسلاید سیاه یا فیلم عكاسی ۳۵ میلیمتری یا كارت مقوایی ایجاد كنید. اسلاید ، فیلم یا كارت مقوایی را در پروژكتور قرار دهید (در كنار عدسی نگذارید). پروژكتور را تنظیم كنید تا یك پرتو نور باریك بدست آورید.
چه اتفاقی در حال وقوع است؟ خورشید تولید كننده نور سفید است. این نور سفید از همه رنگها تشكیل یافته است: قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی ، بنفش. نور موج است و هر كدام از رنگها به یك فركانس معین و در نتیجه به یك طول موج معین از نور مربوط می‌باشد. رنگها در رنگین كمان بر اساس فركانس ترتیب یافته‌اند: نور بنفش ، نیلی و آبی، از نورهای قرمز، نارنجی و زرد، فركانس بالاتری دارند.
وقتی نور خورشید از اتمسفر زمین می گذرد و با مولكول های گازهای درون جو برخورد می كند، پراكنده می شود. هر چقدر طول موج نور كوتاهتر باشد، بیشتر توسط اتمسفر پراكنده می‌شود، بدلیل این كه طول موج نور آبی از طول موج نور قرمز بزرگتر است، حدود ۱۰ برابر بیشتر پراكنده می‌شود. وقتی به آسمان نگاه می‌كنید، رنگ آبی آسمان همان نور آبی پراكنده شده است.
چرا خورشید در حال غروب نارنجی مایل به قرمز دیده می‌شود؟ وقتی خورشید در افق است، نسبت به وقتی در بالای سر شماست، مسیر طولانی‌تری را طی می‌كند تا به چشم شما برسد. بیشتر نور آبی خورشید در هنگام غروب پراكنده می‌شود. رنگی كه در نهایت می‌بینید، نارنجی مایل به قرمز است (رنگ نور سفید منهای آبی). طول موج نور بنفش حتی از طول موج نور آبی هم كوتاهتر است و بارها بیشتر از نور آبی پراكنده می‌شود. پس چرا آسمان بنفش است؟ خورشید بیشتر نور آبی گسیل می‌كند تا بنفش ، بنابراین بیشتر نور پراكنده شده در آسمان آبی است.

منبع : شبکه فیزیک هوپا