FizikJeoloji

Güneş Doğarken ve Batarken Neden Kırmızı Gözükür?

Yaşam kaynağımız olan güneş gün içinde bir çok farklı renge bürünür. Ufuk çizgisi civarında genellikle kırmızı bir renk alır. Gökyüzünde daha yükseğe çıktıkça, bu kızarıklığı kaybeder ve giderek daha parlak hale gelir. Sonunda öğle vakti de parlak bir beyaza dönüşür. Bu renk değişiminin nedeni bazı doğal unsurlara ve arka planlarındaki fizik kurallarına bağlıdır. Dünya’nın atmosferi birkaç gaz, su buharı ve toz parçacıklarından oluşur. Gezegenimizi saran bu koruyucu gaz tabakasına sahip olmanın avantajları listelenemeyecek kadar çoktur. Bu avantajların yanı sıra atmosfer, rüzgarların oluşması, gökyüzünün mavi rengi ve güneşin farklı zamanlarda farklı renkleri gibi bazı ilginç olaylara da neden olur.

Güneş ışığı, bildiğimiz gibi, çeşitli elektromanyetik radyasyon biçimlerinin bir kombinasyonudur. Elektromanyetik radyasyon terimi ürkütücü gelse bile aslında oldukça tanıdık bir durumdur. Radyo dalgaları (akıllı telefonlarda ve tüm kablosuz iletişim cihazlarında kullanılır), kızılötesi (gece görüş gözlüklerinde ve TV uzaktan kumandalarında kullanılır), X ışınları (tıp ve sağlık alanında kullanılır) ve gama ışınları (nükleer güçle ilişkili) hepsi elektromanyetik radyasyon örnekleridir.

Elektromanyetik tayfı, ışınım tipi, dalgaboyu, frekans ve ışınım sıcaklığı ile birlikte gösteren diyagram. Kaynak: https://tr.wikipedia.org/

Işık; gözle görülebilir kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, açık mavi ve mor renklerini içeren bir skaladan oluşur ve bu renklerin her birinin farklı dalga boyları vardır. Bir ışık dalgasının dalga boyu da gördüğünüz rengi belirler. Ancak, farklı dalga boyları farklı açılarla kırılır. Örneğin, daha kısa dalga boyları (mavi ve mor olarak gördüğünüz yaklaşık 400nm) daha uzun dalga boylarından (turuncu ve kırmızı olarak gördüğünüz 700nm civarında) daha güçlü bir şekilde kırılır. Güneş ışığı Dünya’nın atmosferine girdiğinde, yol boyunca her türlü molekül, parçacık ve su damlacıklarına çarpar. Bu, ışığın bir kısmının dağılmasına neden olur. Farklı dalga boylarının bir prizmadan geçerken farklı şekilde kırılması gibi, Dünya atmosferi tarafından da farklı şekilde kırılır.

ışık prizma

Güneş Işığının Gün Doğumu ve Batımında Kırmızı Gözükmesinin Nedeni

Gün ortasında, Güneş doğrudan başınızın üstünde olduğunda, güneş ışığının size ulaşmak için geçmesi gereken atmosfer miktarı nispeten azdır. Böylece toplam saçılma miktarı da nispeten azdır. Bununla birlikte, gün doğarken veya günbatımında, ışığın atmosferin çok daha büyük bir kısmından geçmesi gerekir. Bu nedenle, toplam saçılma miktarı da daha fazladır.

atmosfer

Yüksek enerjili olan mavi ışık, düşük enerjili kırmızı ışığa göre yaklaşık olarak dokuz kat daha fazla saçılır. Bu durum, beyaz ışığın içerisinden maviyi azalttığı için, cismin daha kırmızı görünmesine sebep olur. Aslında, Rayleigh saçılması olarak bilinen bu doğal fenomen (adını Lord Rayleigh adlı bir İngiliz fizikçiden almıştır), ışığın daha kısa dalga boylarının (mavi) uzun olanlardan (kırmızı) daha kolay dağıldığını belirtir. Bu saçılım ışık, saydam katı veya sıvıların içinden geçtiğinde de meydana gelse de en çok gazlarda gözlenir.

Şekilde mavi ışığın atmosferde kırmızı ışıktan daha büyük oranda dağıldığı görülüyor. Kaynak: https://tr.wikipedia.org/

Toplam saçılma miktarı nispeten küçük olduğunda (yani gün boyunca), daha kısa ve daha uzun dalga boylarının farklı saçılımı, her dalga boyunun yeterli ışığı hala size ulaşacağı için kırılma fark edilmez. Ancak, gün doğumu veya batımına yakın bu fark göze çarpmaktadır. Daha kısa dalga boyları (mavi ve mor), atmosferdeki uzun yollarında daha uzun dalga boylarından (turuncu ve kırmızı) çok daha güçlü bir şekilde dağılmıştır. Sonuç olarak, ışık spektrumunun turuncu-kırmızı kısmı, mavi-mor kısmından önemli ölçüde daha fazlası size ulaşır. Gökyüzünün mavi görünmesinin ve güneşin – hatta bazen ayın – kırmızı veya turuncu görünmesinin nedeni budur.

Kaynaklar:

Matematiksel

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.