Fenomena warna langit...

Mengapa matahari terbenam langit berwarna merah?......

Mengapa pada siang hari langit berwarna ke-biruan? ......

Matahari terbenam langit berwarna berwarna merah, langit berwarna biru, dan cahaya langit terpolarisasi (paling tidak sebagian). Fenomena ini dapat dijelaskan atas dasar penghamburan cahaya oleh molekul atmosfer. Sinar matahri yang tidak terpolarisasi dihamburkan oleh molekul-molekul udara. Seorang pengamat dengan sudut siku-siku melihat cahay yang terpolarisasi bidang, karena komponen getaran sepanjang garis penglihatan tidak memancarkan cahaya sepanjang garis.Dari situ kita melihat cahaya tidak terpolarisasi dari matahari menimpa molekul atmosfer bumi. Medan listrik dari gelombang EM menggerakkan muatan listrikdidalam molekul, dan molekul menyerap sebagian radiasi yang dating. Tetapi molekul ini segera memancarkan kembali cahaya ini karena muatan berosilasi. Muatan listrik yang berosilasi ini menghasilkan gelombang EM. Medan listrik gelombang ini ada pada bidang yang termasuk jalur osilasi. Intensitas akan paling kuat sepanjang jalur yang tegak lurus terhadap osilasi, dan turun menjadi nol sepanjang jalur osilasi.

Proses penghamburan menjelaskan plarisasi cahaya langit.Pada sudut Brewster, sudut antara berkas pantul dan bias adalah 90°.Jika kita menganggap molekul medium berosilasi tegaklurus terhadap arah berkas bias, pada 90 terhadap arah ini(arah berkas pantul) hanya akan ada satu komponen polarisasi.

Penghamburan cahaya oleh atmosfer bumi bergantung kepada panjang gelombang. Untuk partikel-partikel yang jauh lebih kecil dari panjang gelombang cahaya(seperti molekul udara), partikel-pertikel tersebut tidak merupakan rintangan yang besar bagi panjang gelombang yang panjang dibandingkan bagi yang pendek. Penghamburan berkurang , cahaya merah dan jingga dihamburkan lebih sedikit dari biru dan ungu, yang merupakan penyebab langit berwarna biru.

Pada saat matahari terbenam, dipihak lain, berkas cahaya matahari melewati panjang atmosfir maksimum. Banyak dari warna biru yang telah dikeluarkan dengan penghamburan. Cahaya yang mencapai permukaan bumi berarti kekurangan biru, yang merupakan alas an matahri terbenam berwarna kemerahan.

Awan berisi tetesan-tetesan atau kristal-kristal air yang jauh lebih besar dari panjang gelombang; awan menghamburkan semua frekuensi cahaya hampir secara seragam. Dengan demikian awan tampak putih atau abu-abu jika dibayangi.

Langit hanya berwarna biru di siang hari. Ada beberapa sebab mengapa langit saat itu berwarna biru. Bumi diselubungi lapisan udara yang disebut atmosfir. Walaupun tidak tampak, udara sebenarnya terdiri atas partikel-partikel kecil. Cahaya dari matahari dihamburkan oleh partikel-partikel kecil dalam atmosfir itu. Tetapi kita tahu, cahaya dari matahari terdiri dari paduan semua warna, dari merah, kuning, hijau, biru, hingga ungu. Warna-warna itu memiliki frekuensi yang berbeda. Merah memiliki frekuensi yang lebih kecil dari kuning, kuning lebih kecil dari hijau, hijau lebih kecil dari biru, biru lebih kecil dari ungu. Semakin besar frekuensi cahaya, semakin kuat cahaya itu dihamburkan.

Warna langit adalah sebagian cahaya matahari yang dihamburkan. Karena yang paling banyak dihamburkan adalah warna berfrekuensi tinggi (hijau, biru, dan ungu), maka langit memiliki campuran warna-warna itu, yang kalau dipadukan menjadi biru terang. Karena warna biru banyak dihamburkan, maka warna matahari tidak putih sempurna, seperti yang seharusnya terjadi jika semua warna dipadukan. Warna matahari menjadi sedikit agak jingga.

Pada sore hari, sering matahari berubah warna menjadi merah. Pada saat itu, sinar matahari yang sudah miring menempuh jarak lebih jauh untuk mencapai mata kita, sehingga semakin banyak cahaya yang dihamburkan. Yang banyak tersisa adalah cahaya frekuensi rendah, yaitu merah. Di bulan dan di planet yang tidak memiliki atmosfir, cahaya matahari tidak dihamburkan, sehingga langit selalu berwarna hitam, walaupun di siang hari.