Proč je nebe modré?

Agáta Hodková, Matilda Ema Simek, Lucie Ema Kubešová | 11.6. 2021 Lužické hory

Každého z nás již určitě napadla otázka “Proč je nebe modré?”, ale nikdy to nebyla otázka, na kterou by byla nutná odpověď. Málokdo ví, že touto otázkou se zabývali již nejvýznamnější vědci všech dob, ale sama otázka byla zodpovězena teprve nedávno. Odpověď na tuto otázku našel držitel Nobelovy ceny a rozvedl ji dál o nemálo významnější vědec. Takže se tedy ptáme “Proč je nebe modré?”

Historie výzkumu

Otázkou proč je nebe modré se zabývalo mnoho významných vědců od Leonarda da Vinci přes Isaaca Newtona a Thomase Younga, který v roce 1801 přispěl do tohoto bádání svým dvouštěrbinovým experimentem, jímž prokázal, že světlo má vlnovou povahu. S prvním vysvětlením však přišel až anglický fyzik John William Strutt (1842 - 1919), známý jako baron Rayleigh, který při svém bádání popsal nový jev, později nazvaný Rayleighův rozptyl, spočívající v rozptylu světelných paprsků na částicích prachu. Z toho poznatku pak vyvinul teorii, že za modrou barvou oblohy stojí rozptyl světla na částicích vzduchu. Na Rayleighovu práci dále navázal ruský vědec Leonid Isaakovič Mandelštam, který zjistil, že jednotlivé částice vzduchu jsou moc malé na to, aby dokázaly rozptylovat světlo. Aby tuto nejasnost vysvětlil, využil své znalosti Brownová pohybu, již před ním popsaného Albertem Einsteinem, a dotvořil Rayleighovu teorii svým objevem, že nepravidelný pohyb při Brownově pohybu umožňuje vytvářet shluky molekul vzduchu, na nichž dochází k lomu a tedy rozptylu světla.

Není světlo jako světlo

Synonymem pro světlo je slovo radiace, tedy záření. Světlo samo o sobě je totiž elektromagntické záření složené z mnoha typů záření o různých vlnových délkách. Pouze jeden typ je ovšem nám lidem pohým okem viditlený. Nazývá viditelné spektrum a dá se rozložit na šest barev o různých vlnových délkách. Barvy viditelného spektra jsou nám známé jako barvy duhy, v pořadí rostoucí vlnové délky fialová, modrá, zelená, žlutá, oranžová a červená.