Vieš, prečo sú oblaky na oblohe biele alebo sivé, hoci voda je priehľadná? Málokto to vie

Voda je priehľadná. Sklo je priehľadné. A predsa sa stačí pozrieť na oblohu a vidíš biele mraky, ktoré dokážu úplne zakryť slnko. Znie to ako rozpor, však? Ak je voda priezračná, prečo oblaky nevyzerajú ako neviditeľný opar, ale ako biele chumáče vaty? Odpoveď má na svedomí svetlo, fyzika a miliardy drobných kvapôčok.

Jedna kvapka je priehľadná. Oblak už nie

Začnime úplne jednoducho. Jedna kvapka vody je priehľadná. Pohár vody je priehľadný. Svetlo cez ne prejde takmer bez problémov. To však platí len vtedy, keď ide o súvislú masu vody. Lenže oblak nie je jedna veľká kvapka. Oblak je obrovský roj mikroskopických kvapôčok vody alebo drobných ľadových kryštálikov, ktorých sú v jednom jedinom mraku miliardy.

Prihlás sa k odberu noviniek z Vedelisteze.sk cez Telegram

Jednoduchý trik s fóliou, ktorý všetko vysvetlí

Skús si to predstaviť na jednoduchom príklade z kuchyne. Zober si priehľadnú potravinovú fóliu. Keď ju držíš rovno, vidíš cez ňu. Teraz ju pokrč a sprav z nej guľu. Zrazu už nie je priehľadná. Vyzerá bielo. Nezmenila farbu, nezmenil sa materiál. Zmenilo sa len to, že svetlo musí prejsť cez množstvo chaotických povrchov.

Čo sa deje so svetlom v oblaku

Presne to isté sa deje v oblakoch. Keď slnečné svetlo vstúpi do mraku, nenarazí na jednu hladkú plochu, ale na milióny drobných kvapiek. Na každej z nich sa svetlo čiastočne odrazí, ohne a rozptýli. Potom narazí na ďalšiu kvapku. A ďalšiu. A ďalšiu.

Mieho rozptyl: Prečo sú oblaky biele

Tento jav sa vo fyzike nazýva rozptyl svetla. Dôležité je, že kvapôčky v oblakoch sú približne rovnako veľké ako vlnové dĺžky viditeľného svetla. Preto ide konkrétne o Mieho rozptyl. Pri tomto type rozptylu sa svetlo nerozdeľuje podľa farieb.

Červená, zelená aj modrá sa rozptyľujú približne rovnako. Keď sa všetky farby viditeľného svetla rozptýlia naraz a zmiešajú sa, ľudské oko to vníma ako bielu farbu. A presne preto sú oblaky biele. Nie preto, že by voda zmenila farbu, ale preto, že svetlo sa v oblaku doslova rozbije na miliónoch kvapôčok.

Prečo je potom obloha modrá

Tu prichádza zaujímavý kontrast. Zatiaľ čo oblaky sú biele, obloha je modrá. Prečo? Lebo tam funguje úplne iný fyzikálny mechanizmus. Modrá obloha vzniká vďaka Rayleighovmu rozptylu.

Tento typ rozptylu nastáva na veľmi malých molekulách vzduchu, najmä dusíka a kyslíka, ktoré sú oveľa menšie než vlnová dĺžka svetla. Pri Rayleighovom rozptyle sa kratšie vlnové dĺžky, teda modré svetlo, rozptyľujú oveľa silnejšie než červené. Výsledok? Kamkoľvek sa pozrieš, vidíš rozptýlené modré svetlo a obloha má modrú farbu.

Biele oblaky vs modrá obloha

Jednoducho povedané, modrá obloha je dôsledkom Rayleighovho rozptylu na maličkých molekulách vzduchu, zatiaľ čo biele oblaky sú ukážkovým príkladom Mieho rozptylu na väčších kvapôčkach vody.

Prečo sú niektoré oblaky tmavé

A ešte jedna vec, ktorú si si určite všimol. Keď je oblak veľmi hustý a hrubý, často stmavne a vyzerá sivý až tmavosivý. Dôvod je jednoduchý. Svetlo sa v ňom rozptyľuje tak dlho, že sa k zemi dostane už len jeho malá časť. Menej svetla znamená tmavší vzhľad.

Takže nabudúce, keď sa pozrieš na oblohu a uvidíš biely oblak, vedz, že sa pozeráš na dokonalý fyzikálny chaos. Miliardy kvapôčok, miliardy odrazov, dva rôzne typy rozptylu svetla a jedno jednoduché vysvetlenie, ktoré v škole často chýbalo.