Net als de meeste nieuwsgierige mensen heb je je vast wel eens afgevraagd: “Waarom is de lucht blauw?” Of als je een prachtige zonsondergang of zonsopgang hebt gezien, heb je je misschien afgevraagd: “Waarom is de lucht rood?”
Het is zo vanzelfsprekend dat de lucht blauw is, dat je zou denken dat de redenen daarvoor net zo vanzelfsprekend zouden zijn. Maar dat is niet zo! Van alle kleuren van de regenboog, waarom blauw?
Kan de lucht niet net zo goed groen zijn? Of geel? Als we een regenboog zien, zien we groen en geel in de lucht, maar ook blauw, violet, oranje, geel, rood, en alles daartussenin.
Het witte licht dat van de zon komt, bestaat in werkelijkheid uit alle kleuren van de regenboog. We zien al die kleuren als we naar regenbogen kijken. Regendruppels werken als kleine prisma’s wanneer ze door de zon worden beschenen, waardoor het licht wordt gebogen en in de verschillende kleuren wordt gescheiden.
Maar waarom zijn er verschillende kleuren? Het licht dat je ziet is maar een heel klein beetje van alle soorten lichtenergie die door het heelal – en om jou heen – straalt! Net als energie die door de oceaan stroomt, reist lichtenergie ook in golven. Wat het ene soort licht onderscheidt van het andere is de golflengte – of het bereik van de golflengten. Zichtbaar licht omvat de golflengtes die onze ogen kunnen zien. De langste golflengtes die wij kunnen zien, zien er voor ons rood uit. De kortste golflengtes die wij kunnen zien, zien er blauw of violet uit.
De golflengtes in dit plaatje zijn niet op schaal. Een rode lichtgolf is ongeveer 750 nanometer, terwijl een blauwe of violette golf ongeveer 400 nanometer is. Een nanometer is een miljardste van een meter. Een menselijke haar is ongeveer 50.000 nanometer dik! Deze zichtbare lichtgolflengten zijn dus heel, heel klein.
Een ander belangrijk gegeven over licht is dat het zich in een rechte lijn voortbeweegt, tenzij er iets in de weg zit dat het weerkaatst (zoals een spiegel)
Als het witte licht van de zon de dampkring van de aarde binnenkomt, gaan veel van de rode, gele en groene golflengten van het licht (gemengd en nog steeds bijna wit) dwars door de atmosfeer naar onze ogen. De blauwe en violette golven hebben echter precies de juiste grootte om de gasmoleculen in de atmosfeer te raken en af te kaatsen. Hierdoor worden de blauwe en violette golven gescheiden van de rest van het licht en worden ze verstrooid in alle richtingen zodat iedereen ze kan zien. De andere golflengten blijven als een groep bij elkaar, en blijven daarom wit.
Wat gebeurt er dan met alle “niet-blauwe” golflengtes? Die worden nog steeds gemengd en niet verstrooid door de atmosfeer, zodat ze nog steeds wit lijken. Het verstrooide violette en blauwe licht domineert de lucht, waardoor die blauw lijkt. Wat gebeurt er met het violet? Een deel van het violette licht wordt geabsorbeerd door de bovenste atmosfeer. Bovendien zijn onze ogen niet zo gevoelig voor violet als voor blauw.
Lager bij de horizon wordt de lucht lichter blauw of wit. Het zonlicht dat ons vanaf de horizon bereikt, is door nog meer lucht gegaan dan het zonlicht dat ons vanaf de hemel bereikt. De gasmoleculen hebben het blauwe licht zo vaak in zo veel richtingen verstrooid dat minder blauw licht ons bereikt.
Wat maakt een zonsondergang rood?
Credit: USGS
Als de zon lager aan de hemel staat, passeert haar licht door een groter deel van de atmosfeer om u te bereiken. Nog meer van het blauwe en violette licht wordt verstrooid, waardoor het rode en gele licht rechtstreeks naar je ogen kan schijnen zonder concurrentie van het blauwe.
Ook grotere stofdeeltjes, vervuiling en waterdamp in de atmosfeer reflecteren en verstrooien meer van het rode en gele licht, waardoor soms de hele westelijke hemel rood opgloeit.
