Περιεχόμενο
Ηλεκτρομαγνητικά κύματα
Για να καταλάβετε πώς το φως ταξιδεύει από τον ήλιο στη Γη, πρέπει να καταλάβετε τι φως είναι. Το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα - ένα κύμα ηλεκτρικής και μαγνητικής ενέργειας που ταλαντεύεται πολύ γρήγορα. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά ηλεκτρομαγνητικά κύματα, και ο τύπος καθορίζεται από την ταχύτητα της ταλάντωσης. Για παράδειγμα, τα ραδιοκύματα κυμαίνονται πιο αργά από το φως, ενώ οι ακτίνες Χ ταλαντεύονται πολύ πιο γρήγορα. Αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν σε μικρά πακέτα που ονομάζονται φωτόνια. Επειδή το φως ταξιδεύει και στα δύο κύματα και στα πακέτα των φωτονίων, συμπεριφέρεται και σαν κύμα και σωματίδιο.
Ταξιδεύοντας διαμέσου του διαστήματος
Τα περισσότερα κύματα απαιτούν ένα μέσο για να ταξιδέψουν μέσα. Για παράδειγμα, αν ρίξετε ένα βράχο σε μια λίμνη, κάνει κύματα στο νερό. Δεν νερό, δεν κύματα. Επειδή το φως αποτελείται από φωτόνια, ωστόσο, μπορεί να ταξιδέψει μέσα στο διάστημα σαν ένα ρεύμα μικροσκοπικών σωματιδίων. Τα φωτόνια ταξιδεύουν πραγματικά πιο γρήγορα μέσα στο διάστημα και χάνουν λιγότερη ενέργεια στο δρόμο, επειδή δεν υπάρχουν μόρια για να επιβραδυνθούν.
Η ατμόσφαιρα
Όταν το φως ταξιδεύει μέσα από το χώρο από τον ήλιο, όλες οι συχνότητες του φωτός ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή. Όταν το φως φτάσει στην ατμόσφαιρα, τα φωτόνια αρχίζουν να συγκρούονται με τα μόρια του αερίου. Τα κόκκινα, πορτοκαλί και κίτρινα φωτόνια έχουν μεγάλα μήκη κύματος και μπορούν να ταξιδεύουν κατευθείαν μέσω των μορίων αερίων. Τα πράσινα, μπλε και μοβ φωτόνια, ωστόσο, έχουν μικρότερα μήκη κύματος, τα οποία επιτρέπουν στα μόρια να τα απορροφούν εύκολα. Τα μόρια συγκρατούν το φωτόνιο για μία μόνο στιγμή και στη συνέχεια τα εκτοξεύουν ξανά σε τυχαία κατεύθυνση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο ουρανός φαίνεται μπλε. Πολλά από αυτά τα διάσπαρτα φωτόνια πετούν προς τη Γη, κάνοντας τον ουρανό να φαίνεται να ανάβει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ηλιοβασιλέματα φαίνονται κόκκινα. Κατά το ηλιοβασίλεμα, τα φωτόνια πρέπει να ταξιδεύουν μέσα από ένα μεγαλύτερο στρώμα ατμοσφαίρας πριν φτάσουν στα μάτια σας. Περισσότερα από τα φωτόνια υψηλότερης συχνότητας απορροφώνται, αφήνοντας στρώματα κόκκινου, πορτοκαλί και κίτρινου χρώματος.