Тэнгэр яагаад цэнхэр байдаг вэ: Одон орны тайлбар
Цэнхэр тэнгэр бол бидний өдөр бүр эдэлдэг байгалийн үзэсгэлэнт газруудын нэг юм. Гэсэн хэдий ч та тэнгэр яагаад цэнхэр байдаг талаар бодож үзсэн үү? Энэ асуулт энгийн мэт санагдаж болох ч шинжлэх ухааны хариулт нь нэлээд гүн гүнзгий физикийн ойлголтуудыг агуулдаг. Энэ нийтлэлд бид энэ үзэгдлийн зарим одон орны тайлбарыг судалж, тэнгэрийг цэнхэр харагдуулахын тулд дэлхийн агаар мандалд юу болдогийг ойлгох болно.
Гэрэл ба гэрлийн тархалтын үндсэн зарчим
Тэнгэр яагаад цэнхэр байдгийг ойлгохын тулд бид эхлээд гэрлийн талаарх зарим үндсэн зарчмуудыг ойлгох ёстой. Гэрэл нь олон янзын долгионы уртад ирдэг бөгөөд тус бүр нь тодорхой өнгийг тодорхойлдог. Нарны цагаан гэрэл нь үнэндээ өөр өөр өнгийн спектрээс бүрддэг бөгөөд эдгээр нь хосолсон үед бидний нүдэнд цагаан мэт харагддаг. Үүнийг солонгоноос харж болно. Энэ нь нарны гэрэл агаар мандалд усны дуслаар тусгаарлагдах үед гарч ирдэг.
Гэрлийн физикийн үндсэн зарчмуудын нэг бол тархалт гэгддэг үзэгдэл юм. Гэрлийн долгион агаар мандал дахь хийн молекул, тоосны тоосонцор зэрэг жижиг хэсгүүдтэй мөргөлдөх үед гэрлийн тархалт үүсдэг. Энэхүү тархалт хэд хэдэн хэлбэрээр тохиолдож болох боловч цэнхэр тэнгэрийн нөхцөлд хамгийн чухал зарчмуудын нэг нь Рэйлийн тархалт юм.
Рэйлигийн тархалт
Лорд Рэйли гэгддэг Жон Уильям Стратт бол жижиг хэсгүүдээр гэрлийн тархалтын математик тайлбарыг анх гаргасан эрдэмтэн юм. Энэ үзэгдлийг одоо Рэйлигийн тархалт гэж нэрлэдэг. Рэйлигийн тархалт нь гэрэл долгионы уртаас хамааран хэрхэн өөр өөр тархалтанд ордогийг тайлбарладаг. Рэйлигийн тархалт нь улаан, шар зэрэг урт долгионы уртаас илүү цэнхэр, нил ягаан гэх мэт богино долгионы урттай үед илүү үр дүнтэй байдаг.
Дэлхийн агаар мандал дахь хийн молекулууд (ялангуяа азот ба хүчилтөрөгч) цэнхэр гэрлийг илүү үр дүнтэй тараадаг тул нарны шууд тусгал агаар мандалд хүрэх үед энэ өнгө өдрийн цагаар илүү давамгайлдаг. Энэ нь тэнгэр яагаад өдрийн цагаар цэнхэр харагддаг вэ гэсэн асуултад голчлон хариулдаг.
Яагаад Виолет биш гэж?
Нил ягаан өнгөний тухайд юу хэлэх вэ? Нил ягаан өнгө нь богино долгионы урттай тул агаар мандалд хийн молекулуудаар тархдаг. Гэсэн хэдий ч бид нил ягаан тэнгэрийг хардаггүй шалтгаан нь хоёр үндсэн шалтгаантай. Нэгдүгээрт, хүний нүд нил ягаанаас илүү цэнхэр өнгөнд мэдрэмтгий байдаг. Бидний торлог бүрхэвч нь улаан, ногоон, цэнхэр өнгөнд мэдрэмтгий гурван төрлийн конус эс агуулдаг. Цэнхэр өнгөнд мэдрэмтгий конус эсүүд нь нил ягаан өнгөнд бага зэрэг мэдрэмтгий боловч цэнхэр өнгөнд мэдрэмтгий байдаг шигээ тийм ч мэдрэмтгий биш юм.
Хоёрдугаарт, нарны нил ягаан гэрлийн ихэнх хэсэг нь дээд агаар мандлын озоны давхаргад шингэдэг. Энэ нь дэлхийн гадаргуу дээр цэнхэр гэрлээс хамаагүй бага нил ягаан гэрэл хүрч, тэнгэр бидэнд цэнхэр мэт харагддаг гэсэн үг юм.
Үүр цайх болон үүр цайхын эффектүүд
Нар жаргах эсвэл мандах үед бид тэнгэрт улаан, улбар шар, шар зэрэг спектрийн өнгийг ихэвчлэн хардаг. Энэ нь нарны тэнгэрийн хаяанд намхан байрлалтай байх нь түүний гэрэл нь нар оргил үедээ байх үеийнхээс илүү зузаан агаар мандлын давхаргаар дамжин өнгөрөх ёстой гэсэн үг юм. Энэхүү урт аяллын үеэр цэнхэр, нил ягаан гэрлийн ихэнх хэсэг нь бидний харах шугамаас хол тархаж, бага тархсан улаан, улбар шар долгионы урт нь бидний нүдэнд хүрэхэд илүү их үлддэгтэй холбоотой юм.
Энэ үзэгдлийг мөн Мие тархалтын зарчмаар тайлбарлаж болох бөгөөд энэ нь агаар мандал дахь тоос шороо, утаа, усны дусал зэрэг том хэсгүүдийн гэрлийн тархалтыг тодорхойлдог. Мие тархалт нь Рэйлийн тархалт шиг долгионы уртын давуу талтай биш боловч эдгээр том хэсгүүд нь урт долгионы уртад илүү үр дүнтэй байдаг тул үдшийн бүрий болон үүр цайх үед улаан, улбар шар өнгийг тодруулдаг.
Бусад гаригууд дээрх тэнгэрийн өнгөний өөрчлөлтүүд
Сонирхолтой нь, Дэлхий дээрх тэнгэрийн өнгө нь бүх нийтийн үзэгдэл биш юм. Нарны аймгийн бусад гаригуудын тэнгэр нь агаар мандлын найрлага болон бөөмсийн нягтралаас шалтгаалан өөр өөр өнгөтэй байж болно. Жишээлбэл, Ангараг гарагийн тэнгэр улаавтар харагдаж, гаригийн гадаргуу дээрх зарим нарны гэрэл ягаан өнгөтэй харагддаг. Энэ нь Ангараг гарагийн агаар мандлыг дүүргэж, гэрлийг өөр өөрөөр тараадаг улаан тоосны хэсгүүдээс үүдэлтэй юм.
Нөгөөтэйгүүр, Санчир гаригийн дагуулуудын нэг болох Титан нь өтгөн агаар мандалтай бөгөөд метанаар баялаг манантай. Титаны агаар мандлаар дамжин өнгөрөх нарны гэрэл метаны хэсгүүдээр тархаж, тэнгэрт хүрэн улбар шар өнгө үүсгэдэг.
Дүгнэлт
Цэнхэр тэнгэр нь нарны гэрэл болон дэлхийн агаар мандлын нарийн төвөгтэй харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм. Рэйлийн тархалтын зарчим нь цэнхэр гэрэл яагаад агаар мандлын хийн молекулуудаар илүү их тархдагийг тайлбарладаг бол хүний нүдний мэдрэг чанар болон озоны давхаргаар нил ягаан гэрлийг шүүх нь бидний тэнгэр яагаад нил ягаан харагддаггүйг тайлбарладаг. Энэхүү үзэгдэл нь бидэнд физикийн гайхамшиг, бидний өдөр бүр гэрчилдэг байгалийн гоо үзэсгэлэнг сануулж, шинжлэх ухааны мэдлэг нь бидний эргэн тойрон дахь энгийн мэт бодит байдлыг үнэлэх чадварыг нэмэгдүүлдэг болохыг харуулж байна.
Энэ үзэгдэл нь биднийг орчлон ертөнцийн бусад талуудын талаар илүү гүнзгий судалж, эргэцүүлэн бодоход урам зориг өгдөг бөгөөд үүнд Дэлхий дээр сурч мэдсэн зарчмуудыг нарны аймгийн бусад гариг, сарны агаар мандлын болон огторгуйн нөхцөл байдлыг ойлгоход хэрхэн ашиглаж болох тухай багтдаг. Илүү гүнзгий судалгаа, хайгуулын тусламжтайгаар бид орчлон ертөнцийн гоо үзэсгэлэн, нарийн төвөгтэй байдлыг улам бүр ойлгож чадна.
