Jawaban Singkat: Gas dan partikel di atmosfer bumi menyebarkan sinar matahari ke segala arah. Cahaya biru tersebar lebih banyak daripada warna lain karena bergerak sebagai gelombang yang lebih pendek dan lebih kecil. Inilah sebabnya mengapa kita sering melihat langit berwarna biru.
Pada hari yang cerah yang jelas, Anda dapat melihat ke langit dan melihat warna biru yang indah… apakah Anda pernah bertanya-tanya mengapa langit biru? “Langit biru” menjadi identik dengan warna terkenal atmosfer dan nama untuk warna cat, krayon dan berbagai warna lain yang mencoba untuk menangkap warna langit… tapi darimana warna biru berasal?
Atmosfer bumi tidak hanya membantu kita hidup dan bernafas, tetapi juga memberi kita warna langit. Ini karena sifat cahaya – di mana cahaya adalah gelombang dengan panjang yang berbeda. Sinar matahari tidak berbeda.
Sinar matahari menghamburkan gas dan partikel udara yang membentuk atmosfer, memisahkan gelombang-gelombang ini, dan dengan hamburan gelombang biru di langit. Pada akhirnya, ini menghasilkan warna biru langit.
Memahami Warna dan Cahaya
Untuk memahami mengapa langit biru, penting untuk melihat beberapa informasi dasar yang dapat membantu Anda memahami bagaimana mata Anda melihat warna. Sinar matahari terdiri dari warna cahaya yang berbeda. Newton membuat penemuan ini ketika ia melewatkan seberkas cahaya melalui sebuah prisma.
Merah, oranye, kuning, hijau, biru dan ungu semua bisa dibagi dari seberkas cahaya terang. Setiap warna cahaya memiliki panjang gelombang tertentu dan frekuensi yang terkait dengan itu. Misalnya, lampu merah memiliki gelombang panjang dan frekuensi yang lebih kecil, sementara cahaya biru memiliki panjang gelombang lebih pendek dan frekuensi yang lebih tinggi.
Cahaya yang mencapai mata Anda berjalan melalui atmosfer. Atmosfer sebagian besar terdiri dari molekul oksigen dan nitrogen. Ketika cahaya mencapai mata Anda, akan berinteraksi dengan sel batang dan kerucut di retina. Sel Batang membedakan putih dan hitam atau abu-abu. Kerucut yang bertanggung jawab untuk penglihatan warna.
Kebanyakan orang mulai mempelajari prinsip-prinsip warna di sekolah dasar atau sebelumnya, seringkali dengan menggunakan cat jari. Ketika lukisan, mencampur satu warna dengan satu warna lain akan membuat warna baru. Merah dan violet membuat ungu, kuning dan biru membuat hijau dan merah dan kuning membuat oranye.
Jenis pengenalan warna didasarkan pada persepsi warna reflektif. Jika Anda mengambil solusi yang berbeda warna dan campuran mereka bersama-sama, Anda akan melihat hasil yang sangat berbeda. Warna yang Anda anggap didasarkan pada prinsip-prinsip warna pelengkap.
Alasan Anda melihat warna dalam larutan adalah bahwa solusi secara selektif menyerap lebih banyak cahaya dari panjang gelombang tertentu. Sebuah solusi yang muncul merah menyerap kuantitas yang lebih besar cahaya di daerah panjang gelombang yang berwarna merah itu warna komplementer, hijau. Merah dan hijau adalah warna gratis, seperti biru dan oranye atau ungu dan kuning.
Mengapa langit biru
Cahaya dari matahari bersinar di Bumi dan melewati atmosfer sebelum Anda melihatnya dengan mata Anda. Cahaya yang melewati atmosfer akan mengalami hamburan (spektrum cahaya percobaan hamburan Rayleigh). Hal ini terjadi ketika cahaya melewati medium yang memiliki partikel kecil di dalamnya. Efek hamburan lebih kuat untuk cahaya panjang gelombang lebih pendek, yang berarti bahwa cahaya makin panjang dapat melewati dalam jumlah yang lebih besar. Panjang gelombang cahaya pendek adalah menuju spektrum ujung biru.
Dalam mata para pelihat, sel kerucut merespon terbaik untuk merah, hijau dan biru. Jika cahaya yang mencapai mata adalah proporsional ke arah ujung spektrum biru, maka warna yang dirasakan oleh mata dibuat lebih biru dengan respon dari sel kerucut.
Semua efek ini bekerja sama, dan hasilnya adalah bahwa cahaya putih dari matahari disaring oleh atmosfer untuk menghapus porsi yang lebih besar dari panjang gelombang biru. Ketika cahaya biru yang tersebar ke tingkat yang lebih besar, mata Anda menanggapi gelombang cahaya dengan mendaftarkan jumlah yang lebih besar cahaya biru. Inilah sebabnya mengapa Anda melihat langit sebagai biru.
Prinsip yang sama juga dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa matahari terbenam berwarna merah. Cahaya dari matahari menuju ke mata Anda dengan melewati volume yang lebih besar dari atmosfer di mana banyak interaksi hamburan terjadi. Peningkatan hamburan sehingga mengurangi jumlah biru mencapai mata Anda. Cahaya di, panjang gelombang oranye dan merah kuning memiliki interaksi hamburan sedikit, memungkinkan lebih banyak ujung spektrum merah untuk mencapai mata Anda. Ini berarti matahari terbenam akan terlihat merah.
Menggunakan prinsip fisika, dalam pengamatan sehari-hari dari dunia fisik dapat dijelaskan. Menerapkan pengetahuan yang Anda pelajari adalah sangat berguna untuk dapat memahami dunia di sekitar Anda.
Tapi langit tidak selalu biru.
Hamburan sinar matahari lebih banyak, dari bagian atmosfer yang lebih tebal, karenanya akan mengubah jumlah panjang gelombang biru di bagian tersebut, membuatnya kurang biru. Panjang gelombang cahaya tampak lainnya – seperti oranye dan ungu – yang lebih sedikit tersebar kemudian dapat dilihat di balik panjang gelombang biru yang tersebar tipis. Dan itu menyebabkan perubahan warna yang secara visual kita kaitkan dengan panjang gelombang cahaya itu.
Mengapa Matahari Terbenam Merah?
Saat Matahari semakin rendah di langit, cahayanya melewati lebih banyak atmosfer untuk mencapai Anda. Bahkan lebih banyak cahaya biru dan ungu yang tersebar, memungkinkan warna merah dan kuning melewati langsung ke mata Anda tanpa semua persaingan dari biru.
Selain itu, partikel debu, polusi, dan uap air yang lebih besar di atmosfer memantulkan dan menyebarkan lebih banyak warna merah dan kuning, terkadang membuat seluruh langit barat bersinar merah.
Mengapa langit berwarna hitam, atau biru tua di malam hari?
Minimnya hamburan sinar matahari di atmosfer bumi, karena bumi telah berputar pada porosnya menjauhi tempat yang dapat dijangkau matahari. Jadi gelap – karena tidak ada cahaya untuk disebarkan.