Gökyüzü Neden Mavi Renkte?

Güneş ışığı beyaz olsa da içinde birçok farklı renk tonunu barındırır. Bu farklı renkler, beyaz ışığı bir prizmadan geçirdiğimizde rahat bir şekilde görülebilir. Bu renkleri aynı zamanda bir gökkuşağı oluştuğu sırada da görebiliriz. Güneş’ten eğlen ışıklar atmosferde ilerlerken, birçok parçacıkla çarpışır.

Gökyüzü Neden Mavi Renkte?

Güneş’ten bize ulaşan ışınlar farklı enerjiye sahip elektromanyetik dalgalardan oluşuyor.  İnsan gözü yalnız belli bir enerji aralığındaki elektromanyetik dalgaları ayırt edebiliyor. Bu aralığa görünür ışık diyoruz. Gökkuşağının mordan kırmızıya tüm renkleri bu aralıkta bulunuyor. Mor ışığın enerjisi daha yüksek fakat dalgaboyu kısa (400 nm); kırmızı ışığın enerjisi daha düşük, dalgaboyu ise daha uzun (700 nm).

Güneşin beyazımsı ışığındaki kırmızıdan mora kadar olan tüm renkler gökkuşağında kendini gösteriyor. Işık yağmur damlalarından yansırken aynı zamanda kırılıyor. Bu sırada farklı dalgaboyları yani farklı renkler farklı açılarla kırılıyor. Önemli olan, ışık yağmur damlasına geldiğinde içindeki farklı renkler farklı şekilde yön değiştiriyorlar ve ayrışıyor. Renkleri ayıran bu olay sayesinde gökkuşağı oluşuyor.

Gökyüzünü mavi görüyoruz çünkü yine renkleri ayıran ve maviyi öne çıkaran fiziksel bir olay oluyor. Fakat bu sefer sorumlu kırılma değil, saçılma.

Gökyüzü açık olduğunda, mavi ışık diğer ışıklara oranla en fazla saçılan ışıktır. Bu yüzden de gökyüzü mavi görünür. Örneğin; gökyüzü yoğun bulutlarla veya dumanla dolu olduğunda, tüm ışınlar nerede ise aynı oranda saçılır.  Bu da gökyüzünün gri renkte görünmesine sebep olur.

Güneş’ten gelen beyaz ışık Dünya atmosferinde yol alırken birçok parçacıkla çarpışarak saçılır. Saçılmanın miktarı ışığın dalga boyuna bağlı olarak değişir. Dalga boyu kısaldıkça saçılmanın miktarı artar. 

Örneğin; kısa dalga boylu mavi ışık, uzun dalga boylu kırmızı ışığa göre daha büyük oranda saçılır. Işığın kendi dalga boyundan daha küçük tanecikler tarafından saçılmasını ifade etmek için Rayleigh Saçılması terimi kullanılır. Bu saçılmanın miktarı, ışığın dalga boyunun dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır, yani dalga boyu kısaldıkça saçılan ışık miktarı artar.

Gökyüzünün mavi görünmesi, Güneş’ten gelen farklı renklerdeki (dalga boylarındaki) ışığın farklı oranlarda saçılmasının sonucudur. Güneş gökyüzünde yükseldiği zamanlarda Güneş’ten gelen kısa dalga boylu mavi ışık daha uzun dalga boylu renklere göre çok daha fazla saçılarak her yöne dağılır ve bu durum gökyüzünün mavi görünmesine sebep olur. 

Güneş’in doğuşu ve batışı gibi ufka çok yakın olduğu zamanlardaysa farklı bir durum ortaya çıkar. Güneş ufka yakın olduğunda güneş ışınları atmosferde çok daha fazla yol katederler. Bu yol boyunca kısa dalga boyuna sahip mavi ışık çok fazla soğurulma ve saçılmaya uğrar ve sonuç olarak uzun dalga boyuna sahip kırmızı diğer renklere göre gözümüze daha fazla miktarda ulaşır.

Gökkuşağına baktığımızda kırmızıdan yeşile, maviye ve nihayetinde mora kadar geniş bir renk yelpazesi görürüz. Mor ışık en kısa dalga boyuna sahiptir ve saçılma miktarı diğer renklere göre çok daha fazladır. Dolayısıyla gökyüzünün normalde mor görünmesi beklenebilir. Gökyüzünün mor yerine mavi görünmesinin temel nedenlerinden biri gözümüzdeki ışık reseptörlerinin (algılayıcılarının) maviye diğer renklere göre daha duyarlı olmasıdır.