11 ส.ค. เวลา 17:02 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า?

ไขความลับของสีสันเหนือศีรษะที่เราเห็นทุกวัน
เช้าวันหนึ่ง คุณเงยหน้ามองท้องฟ้าที่กว้างใหญ่และพบว่าสีฟ้าของมันงดงามจนแทบหยุดหายใจ แต่คุณเคยสงสัยหรือไม่ ว่าเหตุใดท้องฟ้าจึงเป็นสีฟ้า และเหตุใดสีนี้จึงเปลี่ยนไปเมื่อพระอาทิตย์กำลังจะขึ้นหรือกำลังลับขอบฟ้า? คำตอบอยู่ในวิทยาศาสตร์ที่เรียบง่ายแต่เต็มไปด้วยความงดงาม — ปรากฏการณ์ Rayleigh scattering
แสงขาวที่ไม่ใช่ “ขาว” จริง ๆ
แสงจากดวงอาทิตย์ที่เราเห็นว่าเป็นสีขาว แท้จริงแล้วประกอบด้วยสีหลายสี ตั้งแต่แดง เหลือง เขียว น้ำเงิน ไปจนถึงม่วง ซึ่งรวมกันเป็น “สเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้” (visible spectrum) การใช้ปริซึมแยกแสงจะเผยให้เห็นว่าภายในแสงขาวนั้นเต็มไปด้วยเฉดสีที่แตกต่างกัน
การกระเจิงของแสงในบรรยากาศ
เมื่อแสงเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศของโลก โมเลกุลของไนโตรเจนและออกซิเจน ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสง จะทำหน้าที่กระเจิงแสงออกไปในทุกทิศทางตามหลักของ Rayleigh scattering ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นกับทุกสี แต่มีประสิทธิภาพสูงกว่าสำหรับแสงที่มีความยาวคลื่นสั้น เช่น น้ำเงินและม่วง
เหตุใดเราจึงไม่เห็นท้องฟ้าเป็นสีม่วง?
แม้แสงม่วงจะถูกกระเจิงมากกว่าน้ำเงิน แต่ปริมาณแสงม่วงในแสงอาทิตย์มีน้อยกว่า อีกทั้งดวงตาของมนุษย์ไวต่อแสงน้ำเงินมากกว่า จึงทำให้เรารับรู้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้าแทนที่จะเป็นม่วง
ทำไมฟ้าจึงกลายเป็นสีส้ม-แดงในยามเช้าและเย็น
เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า แสงต้องผ่านชั้นบรรยากาศในระยะทางที่ยาวขึ้น ทำให้แสงสีน้ำเงินและม่วงถูกกระเจิงออกไปเกือบหมด เหลือเพียงแสงสีแดงและส้มที่สามารถเดินทางมาถึงตาเรา จึงเกิดทัศนียภาพที่โรแมนติกในยามรุ่งอรุณและยามพลบค่ำ
ปัจจัยที่ทำให้สีท้องฟ้าเปลี่ยนไป
นอกจากตำแหน่งของดวงอาทิตย์แล้ว ปริมาณฝุ่นละออง มลพิษ หรือไอน้ำในอากาศก็มีบทบาทสำคัญ ฝุ่นหรือไอน้ำสามารถกระจายแสงในรูปแบบที่ต่างออกไป ทำให้ท้องฟ้าดูขาว ขุ่น หรือเทาได้ บริเวณที่อากาศบริสุทธิ์และความชื้นต่ำ ท้องฟ้าจะดูเป็นฟ้าลึกและสดใสกว่า
สรุป
สีฟ้าของท้องฟ้าเป็นบทกวีทางธรรมชาติที่เขียนขึ้นด้วยฟิสิกส์ของแสงและโมเลกุลในอากาศ ทุกครั้งที่เราเงยหน้ามอง มันคือการได้เห็นการทำงานของธรรมชาติในระดับจุลภาค — โมเลกุลเล็ก ๆ หลายพันล้านตัวกำลังเต้นรำกับแสงแดด เพื่อมอบผืนฟ้าสีฟ้าให้เราได้ชื่นชม
โฆษณา