Istilah utama: serakan Rayleigh·Sebutan: se-ra-kan rai-li·Bahasa Inggeris: Rayleigh scattering
Langit cerah kelihatan biru kerana molekul udara menyerakkan cahaya Matahari berpanjang gelombang pendek dengan lebih kuat berbanding cahaya berpanjang gelombang lebih panjang.
Cahaya Matahari yang kelihatan putih sebenarnya mengandungi pelbagai panjang gelombang cahaya tampak. Apabila cahaya ini memasuki atmosfera Bumi, ia berinteraksi dengan molekul gas yang jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya tampak. Interaksi ini menyerakkan cahaya ke pelbagai arah.
Nota Istilahserakan Rayleigh: Serakan cahaya oleh zarah atau molekul yang jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya; dalam keadaan ini, panjang gelombang pendek diserakkan jauh lebih kuat daripada panjang gelombang panjang.
Nota Istilahserakan Rayleigh: Serakan cahaya oleh zarah atau molekul yang jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya; dalam keadaan ini, panjang gelombang pendek diserakkan jauh lebih kuat daripada panjang gelombang panjang.
Mengapa warna biru lebih menonjol?
Dalam julat cahaya tampak, cahaya biru mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek daripada cahaya merah. Serakan Rayleigh sangat bergantung pada panjang gelombang, maka cahaya biru diserakkan oleh molekul udara dengan jauh lebih kuat daripada cahaya merah. Apabila kita memandang bahagian langit yang jauh daripada Matahari, sebahagian cahaya biru yang telah diserakkan ke pelbagai arah memasuki mata kita. Itulah sebab utama langit cerah pada waktu siang kelihatan biru.
← Leret untuk lihat rajah penuh →
Model skematik serakan Rayleigh: molekul udara menyerakkan panjang gelombang pendek dengan lebih kuat, menyebabkan lebih banyak cahaya biru terserak dari pelbagai arah ke mata pemerhati. Rajah tidak mengikut skala.
Realisasi penting: warna biru langit bukan pantulan warna laut. Atmosfera sendiri mengubah arah sebahagian cahaya Matahari sebelum cahaya itu sampai ke mata kita.
Realisasi penting: warna biru langit bukan pantulan warna laut. Atmosfera sendiri mengubah arah sebahagian cahaya Matahari sebelum cahaya itu sampai ke mata kita.
Jika ungu lebih pendek, mengapa langit bukan ungu?
Cahaya ungu mempunyai panjang gelombang lebih pendek dan diserakkan dengan lebih kuat lagi mengikut serakan Rayleigh. Namun, warna langit yang kita persepsikan turut bergantung pada spektrum cahaya Matahari dan kepekaan sistem penglihatan manusia. Mata manusia kurang sensitif terhadap cahaya ungu berbanding bahagian biru dalam spektrum tampak, maka persepsi keseluruhan langit lebih cenderung kepada biru.
Mengapa warna berubah dekat ufuk dan ketika senja?
Apabila Matahari rendah di ufuk, cahayanya melalui laluan atmosfera yang lebih panjang sebelum sampai kepada pemerhati. Lebih banyak cahaya biru dan ungu terserak keluar daripada arah terus Matahari. Oleh itu, cahaya yang sampai terus dari arah Matahari menjadi lebih kaya dengan panjang gelombang merah dan jingga. Aerosol, habuk, awan dan keadaan atmosfera boleh mengubah warna sebenar yang kita lihat.
Atmosfera Sebenar Lebih RumitSerakan Rayleigh menerangkan sumbangan penting molekul gas kepada langit biru yang cerah. Zarah yang lebih besar seperti aerosol dan titisan awan mempunyai corak serakan yang berbeza, jadi warna langit berubah mengikut keadaan atmosfera.
Atmosfera Sebenar Lebih RumitSerakan Rayleigh menerangkan sumbangan penting molekul gas kepada langit biru yang cerah. Zarah yang lebih besar seperti aerosol dan titisan awan mempunyai corak serakan yang berbeza, jadi warna langit berubah mengikut keadaan atmosfera.
Tidak semua serakan atmosfera ialah serakan Rayleigh
Model Rayleigh paling sesuai apabila zarah penyerak jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya. Titisan awan, debu besar dan banyak aerosol mempunyai saiz yang setanding dengan panjang gelombang tampak atau lebih besar. Dalam keadaan itu, model penyerakan lain diperlukan dan pergantungan terhadap warna boleh menjadi jauh lebih lemah. Itulah sebabnya awan yang mengandungi titisan air boleh kelihatan putih atau kelabu walaupun langit cerah di sekelilingnya berwarna biru.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Uji KefahamanSoalan 1 daripada 3
Mengapa cahaya biru lebih banyak diserakkan oleh molekul udara berbanding cahaya merah?