Zašto je nebo plavo?

Pitanje koje deca često postavljaju, a na koje odrasli nemaju uvek odgovor je – zašto je nebo plavo?

Nebo je plavo zbog tri stvari:

1. svetlosti koju dobija od sunca,
2. čestica u našoj atmosferi, i
3. činjenici da smo mi ljudi.

Počnimo od toga na koji način sunce ima interakciju sa česticama u atmosferi. Pod tim se ne misli na prašinu, kapljice vode ili druge krupne čestice, koje se ponekad pogrešno koriste za objašnjavanje plave boje neba. Naprotiv, čestice koje daju boju nebu su veoma sitne – u pitanju su molekuli koje čine sam vazduh – uglavnom kiseonik i azot, odnosno O₂ i N₂. Ovih molekula ima u izobilju u našoj atmosferi i toliko su mali da su manji čak i od talasnih dužina vidljive svetlosti. I to je ključno.

Vidljiva svetlost se sastoji od opsega – ili spektra – različitih talasnih dužina.
Svetlost sa najdužim talasnim dužinama nalazi se na crvenom kraju spektra, dok se svetlost sa najkraćim talasnim dužinama nalazi na plavom i ljubičastom kraju.

Pošto su plave talasne dužine svetlosti kraće, veća je verovatnoća da će češće udarati u male molekule kiseonika i azota, a kada to urade, raspršuju se u svim pravcima.
Ovaj efekat je poznat kao Rejlijevo rasejanje, jer ga je prvi opisao John William Strutt, poznatiji kao “the 3rd Baron Rayleigh”. Rejli je 1871. godine objavio svoj matematički dokaz da se plava talasna dužina svetlosti rasipa 16 puta više u odnosu na crvenu talasnu dužinu svetlosti.

Međutim, ljubičasta svetlost ima najkraću talasnu dužinu vidljive svetlosti i u kontaktu sa sitnim molekulima se rasipa još više od plave svetlosti. Neko će se sada sigurno zapitati, zašto onda nebo nije ljubičaste boje?
Ovde dolazi do izražaja činjenica da smo mi ljudi.

Naše ljudsko oko najoštrije opaža sredinu spektra, zbog čega plavu boju vidimo mnogo lakše nego ljubičastu. To znači da, iako se ljubičasta svetlost raspršuje naokolo u najvećem broju, mi je jednostavno ne detektujemo tako dobro kao što detektujemo plavu svetlost.
To je takođe razlog zašto je ponekad toliko teško razaznati ljubičastu traku duge.

Postoje životinje koje mogu da vide sve do ultraljubičastog kraja spektra, kao što su pčele i neke ptice. Šta mislite, koje je boje nebo njima?