Himmel blå

Formål: At demonstrere spredning af hvidt lys. At forstå mekanismen bag himlens farver. Resume: Hvidt lys sendes igennem et vandkar, hvori der opblandes en lille smule urenheder (for

eksempel mælk). Dette spreder lyset og laver en rød "solnedgang".

Udstyr:

1 Vand 1 Stort bægerglas 1 Skummetmælk 1 Overheadprojektor

Beskrivelse:

Hvorfor er himlen blå? Hvorfor er solnedgangen rød? To simple spørgsmål, som kan besvares ved hjælp af dette forsøg. Hvidt lys består i virkeligheden af alle farver. Dette ses tydeligst ved at sende en lysstråle igennem et prisme, der som bekendt spreder lyset ud i en regnbue. Tilsvarende består lyset fra Solen af alle farver, og når Solens lys rammer Jordens atmosfære, vil lyset blive spredt på både luftens molekyler og på små støv- og smog-partikler, der befinder sig i atmosfæren. Spredningsprocessen polariserer lyset, hvilket vil kunne ses med et polarisationsfilter. Når Jordens atmosfære er fyldt med ekstra meget skidt og støv, vil solopgang og solnedgang typisk virke endnu mere rød end normalt. Dette kan være tilfældet ved ekstra kraftig luftforurening, skovbrande og vulkanudbrud.

Solens lys spredes på luftmolekyler og støvpartikler, hvorved det blå og det røde lys spredes forskelligt. Manden til højre ser en rød sol stå lavt over horisonten, mens manden til venstre ser en blå himmel. På ovenstående tegning ser man situationen, hvor en person oplever en rød solnedgang. Man kan dog spekulere på, hvorfor Solen først bliver rød, når den er ved at gå ned. Svaret er, at sollyset skal igennem meget mere af Jordens atmosfære, når Solen står lavt på himlen, og derfor spredes ekstra meget af det blå lys og kun det rød lys slipper igennem. Når Solen står højt på himlen, skal lyset kun gennem et relativt tyndt lag atmosfære, og lyset når ikke at blive rødt. Denne spredning kaldes Rayleigh spredning, og den kan demonstreres i praksis ved at sende en kraftig lyskilde igennem et glas med vand, hvori der hældes små partikler, der kan sprede lyset. I praksis kan man bruge et stort bægerglas med vand, der er placeret på en overheadprojektor. Når en lille smule skummetmælk hældes i vandet, vil den røde solnedgang kunne ses på lærredet, mens den blå himmel kan ses ud af siden på glasset. Sæt eventuelt projektoren ud af fokus, så man får et diffust lys på lærredet.