Každé dítě se dřív nebo později zeptá, proč je nebe modré. Pro dospělého se jedná o skutečnost, nad kterou se mnohdy ani nepozastaví, a když přijde zvídavá dětská otázka, často musí přiznat, že přesné vysvětlení tohoto jevu nezná. Odpověď přitom není příliš složitá. Vědcům ale rozluštění příčiny, proč je nebe modré, trvalo hodně dlouho, píše meteorolog Pavel Karas.
Proč je nebe modré? Jde o zdánlivou samozřejmost, pravý důvod ale řada lidí nezná
Už Leonardo da Vinci a po něm několik dalších vědců se snažili přijít této záhadě na kloub. Například Angličan Thomas Young v roce 1801 na pokusu se dvěma štěrbinami prokázal vlnový charakter světla a usoudil, že barva světla je dána vlnovou délkou.
Podstatu modré oblohy uspokojivě vysvětlil až John William Strutt, baron Rayleigh. Tento britský fyzik se zabýval také akustikou a v roce 1904 dostal dokonce Nobelovu cenu za izolování prvku argon.
Rozptyl záření při průchodu atmosférou
A proč je tedy nebe modré? Může za to rozptyl slunečních paprsků na molekulách plynných složek v atmosféře.
Rozptyl záření při průchodu atmosférou je závislý na velikosti rozptylujících částic a na vlnové délce dopadajícího záření. Trocha čísel: Pokud jsou částice podstatně menší než vlnová délka záření, pak je velikost rozptylu nepřímo úměrná čtvrté mocnině vlnové délky, a proto je záření kratších vlnových délek rozptylované více. Právě modrá barva, s kratší vlnovou délkou, se rozptyluje výrazně intenzivněji než barvy zelená nebo červená s delší vlnovou délkou. Modré světlo se rozptyluje 16krát silněji než červené.
Obloha je na různých tělesech Sluneční soustavy odlišná:
Není nebe jako nebe
Při východu a západu slunce je ale obloha v některých případech zbarvena do červena. Čím to? Červánky vznikají ve chvíli, kdy musí paprsek ze Slunce urazit delší vzdálenost. Na této delší dráze je část viditelného spektra s kratšími vlnovými délkami, tedy modrou a fialovou barvou zeslabována a pohlcována víc než u barev oranžové a červené, které mají vlnovou délku delší. Čím více prachu a hlavně vodní páry je v ovzduší, tím víc červenější odstíny po ránu nebo večer na obloze vznikají.
Fialová barva má ještě kratší vlnovou délku než modrá barva, a tak se nabízí otázka, proč není nebe fialové, když by se právě fialová barva měla rozptylovat nejvíc. Ve fialové části viditelného spektra přichází na zem podstatně méně energie než v části modré. Navíc lidské oko je citlivější více na modrou než na fialovou barvu. A v neposlední řadě hraje roli i poloha fialové barvy na okraji viditelného spektra, která je během svého průchodu atmosférou k zemi víc pohlcována než modrá složka.