เคยสงสัยกันไหมครับ ว่าทำไมท้องฟ้าต้องเป็นสีฟ้า
มีคนถามคำถามนี้กับผม และก็ทำให้ผมอึ้งไปสักพักเลย คิดในใจอยู่ว่า เออว่ะ ทำไมกันนะ
ซึ่งก็แปลกดี เพราะจริงๆแล้ว เราก็เห็นท้องฟ้าสีฟ้ากันทุกวันๆ แต่เรากลับไม่เคยคิดสงสัย ว่าทำไมท้องฟ้าถึงต้องเป็นสีฟ้า เป็นสีอื่นไม่ได้เหรอ
และเมื่อผมได้ลองไปค้นหาข้อมูล ก็พบกับฟิสิกส์ที่ซ่อนอยู่ ที่ผมจะมาเล่าให้ทุกคนฟังกันครับ
พระเอกของบทความวันนี้ ก็คือปรากฏการณ์ที่มีชื่อว่า Rayleigh Scattering ครับ
ถ้าจะให้อธิบายอย่างคร่าวๆ Rayleigh Scattering เป็นปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามากระทบกับอนุภาคขนาดเล็กมากๆ แล้วเกิดการกระเจิง (Scatter) ไปในทุกทิศทุกทาง ซึ่งในที่นี้ ก็หมายถึงในกรณีที่แสงมากระทบกับโมเลกุลของก๊าซในอากาศนั่นเองครับ ซึ่งด้วยเหตุผลนี้เองที่ทำให้ท้องฟ้าของโลก(และดาวเคราะห์อื่นๆที่มีชั้นบรรยากาศ) ดูสว่างในตอนกลางวัน
แต่ในอวกาศ เราแทบจะไม่พบโมเลกุลแก๊สเลย แสงที่กระเจิงก็เลยน้อยมากๆ ทำให้เราไม่สามารถเห็นอวกาศเป็นแสงสว่างจ้าเหมือนท้องฟ้าในตอนกลางวัน ถึงแม้เราจะหันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์ก็ตามครับ
แล้วทีนี้ทำไมเราถึงเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้าด้วยล่ะ?
คำตอบก็คือว่า ความเข้มของแสงที่กระเจิงออกมา มันแปรผกผันกับความยาวคลื่นของแสงยกกำลัง4 พูดง่ายๆก็คือ ยิ่งความยาวคลื่นมาก ความเข้มแสงก็จะยิ่งน้อย ซึ่งแสงอาทิตย์ที่เรามองเห็นได้ เกิดจากการรวมกันของแสงหลากสีที่มีความยาวคลื่นต่างกัน โดยอยู่ในช่วง 400-700 นาโนเมตร โดยแสงสีฟ้าและน้ำเงินมีค่าความยาวคลื่นค่อนข้างต่ำ ทำให้แสงโทนสีฟ้าถูกกระเจิงออกมามากกว่าในทุกทิศทุกทาง ทำให้โดยรวมแล้ว เรามองเห็นท้องฟ้าเป็นสีออกโทนฟ้านั่นเองครับ
นอกจากนั้นแล้ว ถ้าสังเกตดีๆ เราจะพบว่าสีฟ้านั้นจะอ่อนลงๆเรื่อยๆ เมื่อเข้าใกล้ขอบฟ้า นั่นเพราะว่าแสงสีอื่นๆ เริ่มกระเจิงได้มากขึ้นเพราะแสงต้องผ่านระยะทางยาวขึ้น ทำให้ความเข้มของแสงสีฟ้าเริ่มลดลง เพราะมีสีอื่นมาเจือปนมากขึ้นนั่นเองครับ
ส่วนสำหรับตอนพระอาทิตย์กำลังขึ้นและตก ที่เรามักจะเห็นท้องฟ้าเริ่มออกเป็นสีส้มแดงมากขึ้น เราก็สามารถอธิบายได้ด้วยปรากฎการณ์นี้เช่นกันครับ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า แสงอาทิตย์จะต้องผ่านชั้นบรรยากาศยาวมากขึ้นและผ่านอากาศที่หนาแน่นมากขึ้น ทำให้แสงที่ความยาวคลื่นต่ำๆ ไม่ว่าจะเป็นฟ้า น้ำเงิน เขียว ถูกกระเจิงออกไปนอกเส้นทางของแสงที่จะมาเข้าสู่ตาของเรา ทำให้เรามักจะเห็นท้องฟ้าตรงขอบฟ้าเป็นสีที่เหลืออยู่ นั่นก็คือสีส้มแดงนั่นเองครับ
เพราะฉะนั้น ทุกครั้งที่มองไปบนท้องฟ้าแล้วเห็นฟ้าเป็นสีฟ้าสดใส เราก็รู้เหตุผลแล้วว่า มันเป็นเพราะหลักการฟิสิกส์อย่าง Rayleigh Scattering นั่นเองครับ
ปล.1 จริงๆแล้ว Rayleigh Scattering เองมีหลักการที่ซับซ้อนกว่านั้น แต่อันนี้ผมพยายามทำให้เข้าใจง่ายที่สุดแล้วครับ ถ้าจะเอารายละเอียดจริงๆ เดี๋ยวน่าจะยาว
ปล.2 นอกจากที่ Rayleigh Scattering จะทำให้ท้องฟ้าของเราเป็นสีครามสดใสแล้ว ยังมีประโยชน์สำหรับการออกแบบ Fiber Optics อีกด้วยนะครับ
- 4
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
