Langit biru pada hari yang cerah, namun merah atau oranye saat matahari terbit dan terbenam. Berbagai warna disebabkan oleh hamburan cahaya di atmosfer bumi. Ini dia percobaan sederhana Anda dapat melakukannya untuk melihat cara kerjanya:
Langit Biru - Bahan Sunset Merah
Anda hanya perlu beberapa bahan sederhana untuk ini proyek cuaca:
- air
- susu
- Wadah transparan dengan sisi paralel datar
- Senter atau lampu ponsel
Akuarium persegi panjang kecil bekerja dengan baik untuk percobaan ini. Coba tangki 2-1 / 2-galon atau 5-galon. Wadah kaca atau plastik bening persegi atau persegi panjang lainnya akan berfungsi.
Lakukan Eksperimen
- Isi wadah dengan sekitar 3/4 penuh air. Nyalakan senter dan pegang dengan rata di sisi wadah. Anda mungkin tidak akan bisa melihat sorot lampu senter, meskipun Anda mungkin melihat kilau terang di mana cahaya menyerang debu, gelembung udara, atau partikel kecil lainnya di dalam air. Ini seperti bagaimana sinar matahari bergerak melintasi ruang.
- Tambahkan sekitar 1/4 cangkir susu (untuk wadah 2-1 / 2 galon — menambah jumlah susu untuk wadah yang lebih besar). Aduk susu ke dalam wadah untuk mencampurnya dengan air. Sekarang, jika Anda menyorotkan senter ke sisi tangki, Anda dapat melihat seberkas cahaya di dalam air. Partikel dari susu menyebarkan cahaya. Periksa wadah dari semua sisi. Perhatikan jika Anda melihat wadah dari samping, sinar senter terlihat agak biru, sedangkan ujung senter tampak agak kuning.
- Aduk lebih banyak susu ke dalam air. Ketika Anda meningkatkan jumlah partikel di dalam air, cahaya dari senter tersebar lebih kuat. Sinar tampak lebih biru, sedangkan jalur sinar terjauh dari senter berubah dari kuning menjadi oranye. Jika Anda melihat ke senter dari seberang tangki, itu terlihat seperti oranye atau merah, bukan putih. Sinar itu juga tampak menyebar saat melintasi wadah. Ujung biru, di mana ada beberapa partikel yang menyebarkan cahaya, seperti langit pada hari yang cerah. Ujung oranye seperti langit di dekat matahari terbit atau terbenam.
Bagaimana itu bekerja
Cahaya bergerak dalam garis lurus sampai bertemu partikel, yang membelokkan atau menyebarkannya. Di udara atau air murni, Anda tidak dapat melihat seberkas cahaya dan ia bergerak di sepanjang jalan yang lurus. Ketika ada partikel di udara atau air, seperti debu, abu, Es, atau tetesan air, cahaya tersebar oleh tepi partikel.
Susu adalah sebuah koloid, Yang mengandung partikel kecil lemak dan protein. Dicampur dengan air, partikel-partikel itu menyebarkan cahaya sebanyak debu menghamburkan cahaya di atmosfer. Cahaya tersebar secara berbeda, tergantung pada warna atau panjang gelombangnya. Cahaya biru tersebar paling banyak, sedangkan cahaya oranye dan merah tersebar paling sedikit. Melihat langit siang hari seperti melihat sinar senter dari samping - Anda melihat cahaya biru yang tersebar. Melihat matahari terbit atau terbenam seperti melihat langsung ke sorot lampu senter - Anda melihat cahaya yang tidak tersebar, yaitu oranye dan merah.
Apa yang membuat matahari terbit dan terbenam berbeda dari langit siang hari? Itu jumlahnya suasana sinar matahari harus menyilang sebelum mencapai mata Anda. Jika Anda menganggap atmosfer sebagai lapisan yang menutupi Bumi, sinar matahari pada siang hari melewati bagian tertipis lapisan (yang memiliki jumlah partikel paling sedikit). Sinar matahari saat matahari terbit dan terbenam harus mengambil jalur menyamping ke titik yang sama, melalui lebih banyak "lapisan", yang berarti ada lebih banyak partikel yang dapat menyebarkan cahaya.
Sementara beberapa jenis hamburan terjadi di atmosfer bumi, hamburan Rayleigh terutama bertanggung jawab atas biru langit siang hari dan rona kemerahan dari matahari terbit dan terbenam. Efek Tyndall juga ikut berperan, tetapi ini bukan penyebab warna langit biru karena molekul di udara lebih kecil dari panjang gelombang cahaya tampak.
Sumber
- Smith, Glenn S. (2005). "Visi warna manusia dan warna biru tak jenuh dari langit siang hari". American Journal of Physics. 73 (7): 590–97. doi:10.1119/1.1858479
- Young, Andrew T. (1981). "Hamburan Rayleigh". Optik Terapan. 20 (4): 533–5. doi:10.1364 / AO.20.000533