ComenteazăCuprins:
De ce sunt cerul şi marea albastre
Cei mai mulți dintre noi, când spunem că cerul și oceanele sunt albastre, ne gândim, poate, că datorită felului în care unul se reflectă în celălat. Iar asta nu este adevărat.
Aceasta este o întrebare minunată, deoarece implică motivul care a dus la cercetări în fizica luminii la începutul secolului al XX-lea.
Răspunsul scurt este că marea este albastră din cauza modului în care apa absoarbe lumina, a modului în care particulele din apă împrăștie lumina și, de asemenea, pentru că o parte din lumina albastră a cerului este reflectată. Totuși, răspunsul la întrebarea de ce sunt cerul și marea albastre este un mai complex.
De ce este cerul albastru
Cerul pare albastru pentru ochiul uman, deoarece undele scurte de lumină albastră sunt împrăștiate mai mult decât celelalte culori din spectru, făcând lumina albastră mai vizibilă.
Pentru a înțelege de ce cerul este albastru, mai întâi trebuie să înțelegem câte puțin despre lumină. Deși lumina de la Soare pare albă, este într-adevăr alcătuită dintr-un spectru de multe culori diferite, așa cum putem vedea când sunt răspândite într-un curcubeu.
Ne putem gândi la lumină ca fiind o undă de energie, iar diferitele culori au toate o lungime de undă diferită. La un capăt al spectrului se află lumina roșie care are cea mai mare lungime de undă și la celălalt se află luminile albastre și violete care au o lungime de undă mult mai scurtă.
Când lumina Soarelui ajunge în atmosfera Pământului, este împrăștiată sau deviată de moleculele minuscule de gaz (în mare parte azot și oxigen) din aer. Deoarece aceste molecule sunt mult mai mici decât lungimea de undă a luminii vizibile, cantitatea de împrăștiere depinde de lungimea de undă. Acest efect se numește împrăștiere Rayleigh, numit după Lordul Rayleigh care l-a descoperit primul.
Lungimile de undă mai scurte (violet și albastru) sunt împrăștiate cel mai puternic, astfel încât mai multă lumină albastră este împrăștiată către ochi decât celelalte culori. S-ar putea să vă întrebați de ce cerul nu arată de fapt violet, deoarece lumina violetă este împrăștiată și mai puternic decât albastrul. Acest lucru se datorează faptului că nu există atât de mult violet în lumina soarelui, iar ochii noștri sunt mult mai sensibili la albastru.
Lumina albastră care dă culoarea cerului este suficient de strălucitoare pentru a face să dispară toate stelele pe care le vedem noaptea, deoarece lumina pe care o emit este mult mai slabă.
De asemenea, s-ar putea să observați că cerul tinde să fie de un albastru mai vibrant deasupra capului și devine mai pal pe măsură ce ajunge la orizont. Acest lucru se datorează faptului că lumina de la orizont a trebuit să călătorească mai mult prin aer. Suprafața Pământului joacă, de asemenea, un rol în împrăștierea și reflectarea acestei lumini. Ca urmare a acestei cantități crescute de împrăștiere, dominanța luminii albastre este scăzută și astfel vedem o cantitate crescută de lumină albă.
Este cerul albastru și pe alte planete
Culoarea cerului de pe alte planete depinde de ceea ce este în atmosferă. De exemplu, Marte are o atmosferă formată în mare parte din dioxid de carbon și plină cu particule fine de praf. Aceste particule fine împrăștie lumina în mod diferit față de gazele și particulele din atmosfera Pământului.
Fotografiile de la NASA de pe Marte ne-au arătat că la apusul soarelui există de fapt opusul a ceea ce ai experimenta pe Pământ. În timpul zilei, cerul marțian capătă o culoare portocalie sau roșiatică. Dar pe măsură ce Soarele apune, cerul din jurul Soarelui începe să capete un ton albastru-gri.
De ce este marea albastră
Oamenii s-au întrebat asta de sute de ani. Un răspuns a fost este că reflectă cerul. Și o face, dar doar la suprafață. De pe coastă, poate apărea că marea este de un albastru intens într-o zi însorită. Sau gri când este furtună. Sau chiar devine un roz strălucitor în timpul răsăritului sau apusului. Dar dacă ne scufundăm sub suprafață, culoarea albastră rămâne. Aici, apa nu reflectă cerul. Nuanța albastră este creată de apă însăși.
Răspunsul pentru culoarea apei este același ca și pentru culoarea cerului. Lumina soarelui conține întregul spectru de culori vizibile, de la roșu la violet și întregul curcubeu între ele. Diferitele culori de lumină au lungimi de undă diferite. Lumina roșie are lungimi de undă lungi. Alte culori au lungimi de undă progresiv mai scurte, albastrul și violetul fiind cele mai scurte dintre toate.
Când lumina strălucește prin apă, culorile cu lungimi de undă mai mari sunt absorbite de apă, cu cele mai lungi lungimi de undă absorbite mai întâi. De îndată ce ajungem la mai mult de câțiva metri sub apă, majoritatea undelor roșii și portocalii au dispărut complet. Urmează galben și verde. Albastrul și violetul, pe de altă parte, au cele mai scurte lungimi de undă ale luminii vizibile, astfel încât sunt capabile să pătrundă cel mai adânc în mări și oceane. Nu numai că rămân în jur, ci sunt împrăștiate de particule în apă, făcând să pară că apa în sine este albastră.
De unde vin numele de Marea Roșie și Marea Neagră
Chiar dacă Marea Roșie nu e chiar roșie, iar Marea Neagră nu e chiar neagră, ci ambele sunt mai degrabă albastre, există motive pentru care ele poartă aceste denumiri.
Marea Roșie
Marea Roșie este situată între Asia și Africa și are ieșire la Oceanul Indian. Marea Roșie se conectează la Oceanul Indian prin strâmtoarea Bab el Mandeb și Golful Aden la sud. La nord de Marea Roșie se află Peninsula Sinai, Golful Aqaba și Golful Suez, care apoi duce în Canalul Suez.
Temperatura la suprafața apei este relativ constantă la circa 21–25 °C, iar temperatura și vizibilitatea rămân bune până la o adâncime de 200 m, însă marea este cunoscută pentru vânturile sale puternice și curenții locali înșelători.
Marea Roșie conține unele dintre cele mai calde și mai sărate ape marine din lume. Numele său este derivat din schimbările de culoare observate în apele sale. În mod normal, Marea Roșie este de un albastru-verde intens. Ocazional, totuși, este populat de flori ale algei Trichodesmium erythraeum, care, atunci când mor, transformă marea într-o culoare maro-roșiatică.
Marea a purtat de asemenea numele de „Golful Arab” în majoritatea surselor europene până în secolul XX. Acest lucru provine din sursele grecești mai vechi. După Herodot, Strabon și Ptolemeu, toate sursele europene denumesc această întindere de ape „Sinus Arabicus”, rezervând denumirea de „Marea Erythrias” (Marea Roșie) pentru apele din jurul sudului Peninsulei Arabice, cunoscute astăzi drept Oceanul Indian.
Descoperă mai multe lucruri interesante despre Marea Roșie.
Marea Neagră
Marea Neagră este marea situată la extremitatea de sud-est a Europei. Se învecinează cu Ucraina la nord, Rusia la nord-est, Georgia la est, Turcia la sud și Bulgaria și România la vest. Marea Neagră are o formă aproximativ ovală și ocupă un bazin situat strategic la extremitatea de sud-est a Europei, dar conectat la apele îndepărtate ale Oceanului Atlantic , Marea Marmara, Dardanele, Marea Egee și Marea Mediterană.
Prin strâmtoarea Kerci este legată de Marea Azov, prin Bosfor de Marea Marmara, iar prin strâmtoarea Dardanele de Marea Egee și deci de Marea Mediterană.
Inițial, Marea Neagră s-a numit „Axaina”, adică „albastru închis”. În vremea colonizării grecești marea se numea „Pontos Euxeinos”, adică „Marea primitoare”, poate prin preluarea fonetică a denumirii „Axaina”. Romanii au transcris denumirea sub forma „Pontus Euxinus”, folosind însă și „Mare Scythicum”, iar ulterior, în vremea împărăției Bizantine, în Evul Mediu, apar și alte denumiri ca „Marea cea mare” din documentele lui Mircea cel Bătrân și în italiana genovezilor ca „Mare maggiore”.
Calificativul „Neagră” apare în secolul al XV-lea, odată cu extinderea Imperiului Otoman.
Descoperă mai multe lucruri interesante despre Marea Neagră.
Cum percepe ochiul uman culorile
Atunci când ne întrebăm de ce sunt cerul și marea albastre, este bine să știm și cum percepem noi, de fapt, culorile.
În primul rând, culoarea își are originea în lumina care este absorbită și/sau reflectată. Lumina de la soare se deplasează în lungimi de undă. Lumina poate fi absorbită, împrăștiată, reflectată atunci când este în contact cu materia (solidă, lichidă și gazoasă). Ceea ce vedem de obicei ca lumină albă este de fapt alcătuit din toate culorile curcubeului. Când încercați să întindeți un pahar cu prismă la soare sau să așezați un pahar cu apă lângă fereastră, lumina care intră în prismă sau în paharul cu apă își reflectă adevăratele culori: roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo, și violet.
Toată materia absoarbe și reflectă lumina. Când lumina lovește, să spunem, o frunză, absoarbe toate celelalte culori, cu excepția verdelui și reflectă culoarea înapoi spre ochi, de aceea frunza pare a fi verde. Așa își capătă culoarea totul; culoarea nu este „în” materie, ci modul în care absoarbe și reflectă lumina.
Ochii noștri au două tipuri de receptori de lumină localizați la nivelul retinei. Celulele conice sunt responsabile pentru detectarea culorilor, în timp ce celulele Rod sunt responsabile pentru vederea adaptivă la întuneric la lumină slabă.