Güneşten gelen ışığın kırmızıdan mora kadar bütün renkleri içerdiğini artık
biliyoruz. Şimdi de
Güneş`ten gelen ışığın atmosferden geçerden başına gelenlere bir bakalım.
Atmosferimiz temel olarak nitrojen (%78) ve oksijen (%21) gazlarından oluşuyor.
Geriye
kalan %1`in çoğunluğunu argon gazı ve su oluşturuyor. Ayrıca atmosferde başka
parçacıklar,
toz, kül, polen ve okyanuslardan dolayı tuz bulunuyor. Atmosferi oluşturan
maddelerin
kompozisyonu yer, zaman, yükseklik, iklim vs gibi etkilere de bağlı olarak
farklılıklar
gösterebiliyor.
Işık atmosferden geçerken ortamdaki parçacıklardan etkileniyor. Bu etki
parçacıkların
büyüklüğüne ve ışığın dalgaboyuna bağlı olarak farklı şekilde kendini
gösteriyor. Eğer
parçacıklar ışığın dalgaboyundan çok daha küçükse Rayleigh saçılması oluyor ve
küçük
dalgaboyları parçacıklarla etkileştiklerinde her yöne doğru yayılıyor. Bu durum
atmosferdeki
gaz molekülleri ve görünür ışık için geçerli.
Burada iki anahtar nokta var:
1. Saçılan ışık her yönde yayılıyor.
2. Gaz molekülleriyle ışığın etkileşmesinde küçük dalgaboyları (yani mavi ve
mor) daha
fazla tercih ediliyor. Yani daha büyük dalgaboyları nispeten etkileşmeden
yollarına
devam ediyorlar.
Aşağıdaki şekle bakalım. Güneş`ten gelen ışık farklı yönlerde yayılıyor.
Atmosfere girdiğinde
mavi/mor ışık en fazla saçılıyor. Ali Güneş`e doğru baktığında mavi/mor ışık
saçılmış
olduğundan Güneş`i beyaz değil sarımsı olarak görüyoruz. Hatta Güneş ufka
yaklaştığında
bize ulaşan Güneş ışınları daha uzun bir yol takip ediyor olduğundan bu etkiyi
daha fazla
görüyoruz ve Güneş`in rengi daha kırmızıya dönük oluyor.
Güneş`ten uzağa doğru baktığımızda ise atmosferden geçerken yön değiştirmiş yani
saçılmış
olan dalgaboylarını görüyoruz yani maviyi…
Peki, gökyüzünü neden mor değil de mavi olarak görüyoruz?
CD spektroskop`la değişik ışık kaynaklarına baktığımızda her rengin
parlaklığının aynı
olmadığını görmüştük. Güneş`ten gelen ışıkta da mor ışık mavi ışıktan daha az
bulunuyor,
dolayısıyla saçılma daha etkili olarak mavi ışık için gerçekleşiyor. Gökyüzünün
mor değil de
mavi görünmesi aynı zamanda gözümüzün maviyi daha etkili olarak algılamasıyla da
ilgili.
Gökyüzünde mavinin saçılması etkisini sınıf içerisinde basit bir uygulamayla
izleyebiliriz.
Bu arada
• Neden sabah güneş doğarken ve akşam batarken gökyüzü kızıllaşır?
o Güneş doğarken ve batarken Güneş ışınları bize daha uzun bir yol katederek
ulaşıyor, dolayısıyla saçılmanın etkisini daha fazla görüyoruz.
• Bulutlar neden beyazdır?
o Bulutları oluşturan su buharı gaz moleküllerinden çok daha büyük ve bu
durumda tüm dalgaboyları benzer şekilde saçılıyor. Yani saçılma Rayleigh
saçılmasında olduğu gibi dalgaboyuna bağlı değil.
• Mars`ın gökyüzü neden kırmızı?
o Mars`ın ince bir atmosferi var toz parçacıklarından oluşuyor. Toz parçacıkları
mavi ışığı emiyor. Görünür ışığın kalan renklerinin tamamı atmosferde
saçılıyor ve kırmızımsı bir renk oluşuyor.
• Ay`ın gökyüzü neden siyah?
o Çünkü Ay`da atmosfer yok ve dolayısıyla saçılma da yok.
gibi soruların yanıtlarını da tartışabiliriz.
Kaynak:
BİLİM EĞİTİMİNDE ASTRONOMİ
Dr. Defne Üçer Şaylan
Doç. Dr. Ersin Göğüş |
