Gökyüzü Neden Mavi Görünür

Konusu 'Bunları biliyormuydunuz' forumundadır ve Nehir tarafından 23 Ocak 2014 başlatılmıştır.

  1. Gökyüzü Neden Mavi renktedir

    Berrak ve güneşli bir günde üzerimizdeki gökyüzü parlak mavi görünür. Akşamları gün batımı kırmızı, pembe ve turuncudan oluşan muhteşem bir gösteri hazırlar bizlere. Peki gökyüzü neden mavidir? Gün batımını kızıl yapan şey nedir? Bu sorulara cevap verebilmek için ışık ve yeryüzünün atmosferi hakkında bazı şeyler bilmemiz gerek.
    Atmosfer: Atmosfer gaz molekülleri ve yeryüzünü çevreleyen diğer maddelerin bir karışımıdır. Çoğunlukla nitrojen (yüzde 78) ve oksijen (yüzde 21) gazlarından oluşur. Argon gazı ve su (buhar, damla ve buz kristali biçiminde), en sık rastlanılan bir sonraki öğelerdir. Ayrıca toz, kurum, kül, polen ve okyanus tuzu gibi küçük katı partiküllerle beraber diğer gazlardan da az miktarlarda vardır.
    Atmosferin oluşumu, bulunduğunuz yer, hava ve pek çok farklı şeye bağlı olarak değişiklik gösterir. Bir yağmur fırtınasından sonra ya da okyanus yakınlarında havada daha fazla su olabilir. Volkanlar, atmosferin üst kısımlarına kadar aşırı miktarda toz partikülleri çıkarabilir. Kirlilik de farklı gazlar, toz ya da kurum ekleyebilir.
    Atmosfer yeryüzüne yakınlaştıkça yani aşağı noktalarda daha yoğun (kalın) olur. Yukarı çıkıldıkça da yavaşça incelir. Atmosfer ve uzay arasında keskin bir kırık yoktur.

    Işık Dalgaları: Işık, dalgalar hâlinde yayılan ya da dolaşan bir tür enerjidir. Pek çok farklı tür enerji dalga olarak dolaşır. Örneğin ses titreyen hava dalgasıdır. Işık, titreyen elektrik ve manyetik alan dalgasıdır. Daha büyük titreyen elektromanyetik alanların küçük bir parçasıdır. Bu alana elektromanyetik tayf adı verilir.
    Elektromanyetik dalgalar uzayda saniyede 299,792 kilometre gibi bir hızla ilerler. Buna ışık hızı adı verilir.
    Işıma enerjisi, dalga uzunluğu ve frekansa göre değişir. Dalga uzunluğu, dalgaların üst noktaları (dalga tepesi) arasındaki uzaklıktır. Frekans, her saniyede geçen dalga sayısıdır. Işığın dalga uzunluğu ne kadar uzunsa frekansı ve içerdiği enerji de o kadar az olur.
    Işığın Renkleri: Görünen ışık, gözlerimizin görebildiği elektromanyetik tayfın bir parçasıdır. Güneşten ya da bir ampulden gelen ışık beyaz gibi görünebilir ancak aslında birkaç rengin kombinasyonudur. Işığı prizmayla keserek tayftaki farklı renkleri görebiliriz. Ayrıca gökyüzünde bir gökkuşağı gördüğümüzde de tayflar görülebilir durumdadır.
    Renkler sürekli olarak birbirlerine karışır. Tayfın bir ucunda kırmızılar ve turuncular vardır. Bunlar yavaş yavaş sarı, yeşili mavi, çivit mavisi ve mor renklerine bürünür. Renklerin farklı dalga uzunlukları, frekansları ve enerjileri vardır. Morun dalga uzunluğu, görünen tayftaki en kısa boyuta sahiptir. Yani frekansı ve enerjisi en yüksek renk mordur. En uzun dalga uzunluğuysa kırmızıdadır. Dolayısıyla kırmızının frekansı ve enerjisi en düşüktür
    Havadaki Işık: Işık, yoluna hiçbir şey çıkmadığı sürece uzayda düz bir çizgi hâlinde dolanır. Atmosferdeki yoluna devam ederken toz ya da gaz moleküllerine çarpana dek düz bir biçimde ilerler. Dolayısıyla ışığın başına gelecekler dalga uzunluğu ve çarptığı şeyin boyutuna göre değişir.
    Toz partikülleri ve su damlaları, görünen ışığın dalga uzunluğundan çok daha büyüktür. Işık bu büyük partiküllere çarpınca yansır ve farklı yönlerde geri gönderilir. Işığın farklı renkleri partikül tarafından aynı biçimde yansıtılır. Yansıtılan ışık hâlâ aynı renkleri içerdiği için beyaz görünür

    Gaz molekülleri, görünür ışığın dalga uzunluklarından daha küçüktür. Işık bunlara çarparsa farklı biçimde hareket eder. Işık bir gaz molekülüne çarparsa bir kısmı emilebilir. Bir süre sonra molekül ışığı farklı bir yöne doğru yansıtır (serbest bırakır ya da dışarı verir). Yansıtılan ışık, emilen renk nasılsa yine aynı renktedir. Işığın farklı renkleri farklı şekillerde etkilenir. Renklerin her biri emilebilir. Ancak daha yüksek frekanslı olanlar (maviler) daha düşük frekanslılardan (kırmızılar) daha sık emilir. Bu işleme Rayleigh yayınması adı verilir (1870’lerde bu durumu ilk açıklayan İngiliz fizikçi Lord John Rayleigh’nin ardından bu isim uygun görülmüştür).
    Gökyüzü Neden Mavidir?: Gökyüzündeki mavi rengin sebebi Rayleigh yayınımıdır. Işık atmosferde ilerledikçe uzun dalga uzunluklarının çoğu doğruca içinden geçer. Kırmızı, turuncu ve sarı ışığın bir kısmı havadan etkilenir.
    Ancak daha kısa dalga uzunlukları olan ışıkların bir çoğu gaz moleküllerince emilir. Emilen mavi ışık daha sonra farklı yönlere yansıtılır. Tüm gökyüzüne bu şekilde dağılır. Hangi yöne baksanız dağılan bu mavi ışığın bir kısmı size ulaşır. Yukarı baktığınız her yerde mavi ışığı gördüğünüzden gökyüzü mavi görünür.
    Ufka daha dikkatli baktığınızda gökyüzünün rengi daha soluk görünür. Size ulaşmak için dağılan mavi ışık daha fazla havadan geçmek zorundadır. Bir kısmı da yine farklı yönlere doğru dağıtılır. Gözünüze daha az bir mavi ışık ulaşır. Ufka doğru gökyüzünün rengi daha soluk ya da beyaz görünür.
    Gökyüzü ve Beyaz Güneş: Yeryüzünden bakıldığında güneş sarı görünür. Uzayda olsaydınız veya Ay’da, Güneş beyaz görünürdü. Uzayda güneş ışığını dağıtacak bir atmosfer yoktur. Yeryüzünde daha kısa dalga uzunlukları olan bazı ışıklar (maviler ve morlar) güneşin direkt ışınlarından dağılma yoluyla silinirler. Geriye kalan renklerin hepsi sarı görünür.


    Ayrıca uzayda gökyüzü karanlık ve siyah görünür. Yani maviliğinden eser yoktur. Bunun sebebi atmosferin olmayışıdır. Gözünüze ulaşacak dağılmış bir ışık yoktur.
    Gün Batımı Neden Kırmızıdır?: Güneş batmaya başladığında ışık size ulaşmadan atmosferin daha ileri noktalarına doğru ilerlemelidir. Işığın daha büyük bir kısmı yansıtılır ve dağılır. Size daha azı direkt olarak geldikçe Güneş de daha az parlak görünür. Güneşin kendisinin rengi de değişiyor gibi görünür. Önce turuncu olur, sonra da kırmızı. Bunun sebebi yine kısa dalga uzunluğu olan maviler ve yeşillerin dağılımıdır. Yalnızca daha uzun dalga uzunluğu olanlar, gözünüze kadar ulaşabilen direkt ışında kalır.
    Batan güneşin etrafındaki gökyüzü, pek çok farklı renge girebilir. En harikulade görüntüler, havada çok sayıda toz ya da su partikülü olduğunda ortaya çıkar. Bu partiküller ışığı tüm yönlere dağıtır. Sonrasında ışığın bir kısmı size doğru geldiğinde daha kısa dalga uzunluğuna sahip olan renkler farklı ölçülerde dağıtılır. Daha uzun dalga uzunluklarını görürsünüz ve gökyüzü kırmızı, pembe ya da turuncu görünür.