Trời xanh là một hiện tượng quen thuộc với chúng ta, nhưng bạn có biết nguyên nhân của nó không? Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần hiểu về ánh sáng và cách nó tương tác với khí quyển của Trái Đất.

Ánh sáng là một dạng năng lượng điện từ, có thể được miêu tả bằng các sóng hoặc các hạt gọi là photon. Ánh sáng có nhiều màu khác nhau, mỗi màu có một bước sóng và một tần số riêng. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm cao nhất hoặc thấp nhất của một sóng, còn tần số là số lần một sóng dao động trong một giây. Bước sóng và tần số có mối quan hệ ngược chiều: bước sóng càng dài thì tần số càng thấp, và ngược lại.

Ánh sáng mặt trời chứa nhiều màu khác nhau, từ đỏ đến tím. Khi ánh sáng mặt trời đi qua khí quyển của Trái Đất, nó gặp phải các phân tử khí như oxy và nitơ. Các phân tử này có kích thước nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng, nên chúng có thể phản xạ ánh sáng theo một quá trình gọi là tán xạ Rayleigh.

Tán xạ Rayleigh là hiện tượng ánh sáng bị phân tán theo các hướng khác nhau khi gặp phải các vật thể nhỏ hơn bước sóng của nó.

Tán xạ Rayleigh có đặc điểm là phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng: ánh sáng có bước sóng ngắn sẽ bị phân tán nhiều hơn ánh sáng có bước sóng dài. Trong ánh sáng mặt trời, ánh sáng xanh có bước sóng ngắn nhất (khoảng 400-500 nanomet), nên nó bị phân tán nhiều nhất khi gặp các phân tử khí. Ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất (khoảng 600-700 nanomet), nên nó bị phân tán ít nhất.

Do đó, khi chúng ta nhìn lên bầu trời vào ban ngày, chúng ta thấy ánh sáng xanh được phân tán khắp không gian, trong khi ánh sáng đỏ và các màu khác được phân tán ít hơn hoặc tiếp tục đi thẳng.

Thongthai.vn