Waarom is de lucht eigenlijk blauw?

UPDATE: Blauw? In ons koude kikkerlandje lijkt de lucht eerder altijd grijs! Maar als je op een mooie zonnige dag in het Vondelpark ligt en omhoog staart, weet je het natuurlijk wel: het gras is groen, de lucht is blauw. Maar waarom eigenlijk..?

Licht komt van de zon. Vroeger dachten mensen dat als je iets zag dat er dan licht vanaf dat voorwerp kwam. Maar inmiddels (een keertje ’s nachts opblijven had hen wellicht ook geholpen) weten we dat voorwerpen niet zelf licht geven. (nou ja, behalve zaklampen en televisies dan) Het licht dat we overdag zien als we in het park liggen, komt van de zon. Maar dat is nog geen antwoord, want het licht van de zon is niet blauw. Toch? Nou, een beetje wel.

Het licht van de zon is namelijk alle kleuren. Als je ze allemaal combineert, dan zien wij wit licht. Isaac Newton (die slimme vent die een appel op zijn hoofd gevallen kreeg en toen de zwaartekracht uitvond) demonstreerde dit door een glazen driehoek, genaamd een prisma, te gebruiken. Wit licht van de zon kwam erin, licht in allerlei kleuren kwam eruit. Iedereen die ooit de cover van het album van Pink Floyd heeft gezien weet dit natuurlijk. Iedereen die ooit een regenboog heeft gezien weet dit trouwens ook.

Hoe komt het nou dan, dat dit zonlicht, bestaande uit allerlei kleuren, op de aarde valt en wij alleen maar het blauwe licht zien? Om dit te begrijpen moeten we eerst bedenken dat de aarde omgeven is met een atmosfeer: een laag van verschillende gassen, in totaal zo’n 100km dik. Gassen zijn deeltjes, moleculen, heel ver van elkaar verwijderd met niets er tussen in. Als het licht van de zon door deze gaslaag heen gaat botst het licht van de zon op deze deeltjes.

Nou blijkt er een interessant natuurkundig fenomeen te zijn: Als licht op hele kleine deeltjes valt (kleiner dan stofdeeltjes) dan wordt het licht met grotere golflengten meer weerkaatst dan licht met kleinere golflengten. Dit wordt het Tyndall effect of Rayleigh effect genoemd, naar de mannen die dit ooit bestudeerd hebben. Blauw heeft een kortere golflengte dan rood licht en wordt dus meer weerkaatst door hele kleine deeltjes, de moleculen in de atmosfeer.

(extra info by Bastiaan van Bloppoel) Je kunt het zo zien: rood licht heeft een langere golflengte en heeft dus ‘minder last’ van moleculen die in de weg zitten. Blauw licht daarentegen gaat zo snel heen en weer dat het steeds tegen de moleculen in de lucht aanbotst.

Hier komt het laatste stapje om te begrijpen waarom de lucht blauw is: Als de zon door de atmosfeer heen schijnt, gaat het rode licht gewoon recht door, maar het blauw licht wordt weggekaatst. In het geval we niet direct de zon in kijken, valt dit weggekaatste blauwe licht vervolgens in onze ogen. We zien dus voornamelijk blauw licht en dat is waarom de lucht blauw is!

We kunnen nu zelfs verklaren waarom de zonsondergang, die je met je geliefde zo vaak zwijmelend bekeken hebt, rood of oranje is. De zon staat nu namelijk een stuk lager en moet door heel veel atmosfeer heen schijnen. Dit betekent dat al het blauwe licht wordt weg gekaatst en er uiteindelijk alleen nog maar rood, romantisch, licht over blijft. Daarom zijn zonsondergangen rood.

Om jezelf te testen of je het nou echt begrijpt: Waarom is de ruimte in Star Wars eigenlijk zwart?

Blijf jezelf elke dagen vragen: WRM? Zo heb je tenminste wat om over te praten op een feestje!