يظهر المحيط باللون الأزرق لأن الألوان الأولية الثلاثة الأخرى (الأحمر، البرتقاليّ والأصفر) تملك موجات ضوئية أطول وبالتالي فهي تُمتصُّ من قبل ماء المحيط بشكل أقوى من اللون الأزرق ذي الموجة الضوئية الأقصر.

لذا عندما تخترق أشعة الشمس البيضاء المحيط، يرتدّ اللون الأزرق منعكساً عنها.

ولنفس السبب فإن السماء زرقاء أيضاً.

وبالتالي فإن لون المحيط ولون السماء مرتبطان ببعضهما لكنهما يتلونان بشكل مستقل: بحيث أنه في كلتا الحالتين، تعطي عملية امتصاص الألوان ذات الأطوال الموجية الطويلة، اللون الأزرق.

ويظهر هذا التأثير جليا فقط عندما تكون مياه المحيط نقية وصافية، أما في حال كانت مليئة بالطين، الطحالب أو أية شوائب أخرى، فإن الضوء سيتبعثر وستغطي هذه الشوائب على اللون الطبيعي لزرقة المياه.

لكن السؤال الذي يطرح نفسه:

“لماذا تكون أشعة الشمس برتقالية اللون؟”

جاءت الإجابة من مايكل كراغر (Michael Kruger) من قسم الفيزياء في جامعة ميسوري (Missouri).

حيث أرسل الردّ التالي:

“إن الإجابة على سؤال لماذا السماء زرقاء ليس صحيحاً تماما.

فالسماء ليست زرقاء بسبب امتصاص الغلاف الجوي للألوان الأخرى، إنما بسبب أن الغلاف الجوي يميل لبعثرة (تفرقة) الأطوال الموجية القصيرة (الضوء الأزرق) إلى مدى أبعد من تبعثر الأطوال الموجية الطويلة (الضوء الأحمر).

وبالتالي فإنّ اللون الأزرق القادم من الشمس يتبعثر أكثر من بقية الألوان، لذلك عندما ننظر إلى السماء فإننا نرى اللون الأزرق في كل مكان.

هذا التبعثر يدعى ب تبعثر رايليغ ” Rayleigh scattering” ;حيث كمية التبعثر تمثل تردد الضوء مرفوع للقوة 4.

ويتحقق هذا التأثير عندما تكون الجسيمات التي تقوم بالتبعثر أصغر من طول موجة الضوء، كما هو الحال بالنسبة لجزيئات النتروجين والأوكسجين في الغلاف الجوّي.

وتبدو أشعة الشمس حمراء لحظة الغروب لأن الضوء الذي يصل إلى الرائي حينها يكون قد استغرق وقتا أطول في الغلاف الجوي بسبب زاوية الشمس من الأرض وبالتالي تتعرض مكوناته لتبعثر أكثر مما يحدث حين تكون الشمس في قلب السماء، لذلك فإن الضوء الوحيد الذي لا يتعرض للتبعثر أثناء مسيره هو الضوء ذو الموجة الطويلة، أي هو اللون الأحمر.

وبنفس الطريقة يمكننا فهم سبب لون الغيوم، أو مسحوق الحليب، أو حتى السّكر والملح.

حيث نجد أنّ الجزيئات التي تكون هذه المواد أكبر من طول موجة الضوء.

وبالتالي فإن جميع ألوان الضوء تتبعثر من خلالها.

ولهذا فإن الحليب الكامل الدسم يظهر أكثر بياضا بسبب جزيئات الدهون (fat)، حيث إذا تم استخلاص الدهون من الحليب, فإن الضوء لن يتبعثر بنفس القوة، و هذا ما يفسر لنا، على الأرجح، لماذا يبدو الحليب الخالي من الدسم باهت اللون.

  • ترجمة: ناجية الأحمد.
  • تدقيق: بدر الفراك.
  • تحرير: عيسى هزيم.
  • المصدر