שמים כחולים, שקיעה אדומה

 

כשהשמש זורחת, והשמים נקיים מעננים, השמים נראים כחולים. לעומת זאת כשהשמש שוקעת הם משנים ציבעם לאדום. כדי לחקור את התופעה דרוש:
 - פנס כיס
- מיכל שקוף עם שתי דפנות שטוחות המקבילות זו לזו (המתאים ביותר הוא אקווריום מלבני קטן)
- 250 מיליליטר (ספל) חלב

הנח את המיכל השקוף על שולחן עם אפשרות לצפות במיכל מכיוונים שונים. מלאו את המיכל במים כך שרבע מנו יהיה ריק.
הדלק את הפנס והחזק אותו מצידו השני של המיכל כך שהאור יעבור דרך המיכל.
נסה להביט לעבר אלומת האור העוברת דרך המים. יתכן ותראה חלקיקי אבק צפים במים, הם יראו לבנים. מכל מקום, די קשה לראות בדיוק היכן אלומת האור עוברת בתוך המים.

הוסף רבע מכמות החלב למיכל השקוף וערבב את המים עם החלב. החזק את הפנס כמיקודם. שים לב שכעת אלומת האור נראית בתוך המים. הבט באלומה מהצד, והבט עליה מהמקום שבו היא יוצאת מהמיכל. מהצד האלומה נראת מעט כחולה, ואילו כשמביטים עליה ממקום יציאתה מהמיכל היא נראת צהבהבה.

הוסף עוד רבע ספל של חלב למיכל המים וערבב את הנוזלים. והבט שוב כמיקודם. כעת האלומה תיראה יותר כחולה כשמביטים מהצד, ובעלת גוון כתום כשמביטים אליה ממקום צאתה מהמיכל. האפקט יוגבר אם תוסיף את יתרת כמות החלב שבספל.

בד"כ מסלול התקדמות האור הוא קו ישר. כשהאור עובר דרך האוויר הוא נע בקו ישר, וכך כשהוא מתקדם דרך המים. זו הסיבה שלא ניתן להבחין באלומת האור במבט מהצד. אבל, אם באוויר יהיו חלקיקי אבק למשל, אלה יפזרו את האור לכיוונים שונים. כשמוסיפים חלב למים, בעצם מוסיפים חלקיקים זעירים של חלבונים ושומנים. חלקיקים אלה מפזרים את האור ומאפשרים לאלומת האור להיראות גם מהצדדים. מידת הפיזור משתנה מצבע לצבע. הכחול מתפזר יותר מאשר האדום או הכתום. כשמסתכלים מהצד, אל עיננו מגיע האור הכחול המתפזר ואנחנו רואים את הכחול. לעומת זאת האדום והכתום מתפזרים במידה מועטה יותר ולכן הם ממשיכים לנוע בקו ישר, וכשמביטים ישירות את האלומה צבעי אור אלה בלבד מגיעים לעיננו.

כיצד זה קשור לשמים? האור הוא זה המגיע מהשמש, והחלקיקים הדואגים לפיזור של האלומה הם חלקיקי האטמוספרה. מבט בשמים באור יום שווה ערך למבט באקווריות מהצד לאחר של הכחול ע"י חלקיקי האטמוספרה , ומבט אל השמים בשקיעה שווה ערך למבט אל האלומה לאחר הפיזור של הכחול ע"י חלקיקי האטמוספרה. לקריאה נוספת בנושא:

מתוך: