Tại sao bầu trời lại có màu xanh?

Sắc trời đổi màu quanh năm nhưng màu xanh luôn được coi là màu mặc định. Vậy bạn có bao giờ thắc mắc xem điều gì thực sự đã mang lại sắc xanh cho bầu trời như vậy không?

Tại sao bầu trời lại có màu xanh?

Bầu trời có màu xanh là kết quả của quá trình các phân tử oxy và ni-tơ trong bầu khí quyển Trái Đất phân tán các ánh sáng màu xanh (có bước sóng ngắn) từ ánh sáng mặt trời hơn là ánh sáng màu đỏ (bước sóng dài). Đồng thời do hiện tượng hấp thụ ánh sáng Rayleigh (những ánh sáng có tần số cao dễ bị hấp thụ hơn những bước sóng có tần số thấp).

Phần lớn những ánh sáng có bước sóng ngắn bị các phân tử khí hấp thụ. Những tia sáng màu xanh bị hấp thụ sau đó sẽ phát xạ ra nhiều hướng, rải rác khắp bầu trời. Đây chính là lý do vì sao bạn thấy bầu trời có màu xanh.

Mắt người cũng có khả năng phân tích ánh sáng. Võng mạc là nơi hội tụ của các tế bào hình nón, chúng tiếp nhận các màu sắc như xanh lá cây, xanh dương và đỏ. Khi quan sát da trời, cảm thụ mùa xanh của chúng ta được kích thích nhiều hơn hai màu kia. Kết hợp cả 2 yếu tố bao gồm sự tán xạ màu xanh của ánh sáng và khả năng cảm thụ của mắt, chúng ta nhìn thấy bầu trời có màu xanh.

Khi nhìn gần hơn về phía chân trời, bầu trời dường như nhạt màu hơn. Bởi để có thể truyền tới bạn, những tia sáng màu xanh phải xuyên qua một lớp không khí dày hơn. Một vài tia sáng thậm chí còn phát xạ theo hướng khác, vì thể những tia sáng xanh bạn nhìn thấy ít đi. Và đó là lý do vì sao bầu trời gần đường chân trời lại nhạt màu, thậm chí là có màu trắng.

Sự tổng hoà màu sắc của bầu trời

Khi ánh sáng chiếu qua bầu khí quyển, phần lớn những ánh sáng có bước sóng dài lọt thẳng qua, những ánh sáng có bước sóng ngắn như ánh sáng đỏ, cam và vàng, bị ảnh hưởng bởi không khí.

Khi ánh nắng mạnh mẽ, bầu trời có màu vàng là khi chiếu xuống Trái đất, nơi có bầu khí quyển bao quanh, những tia sáng có bước sóng ngắn như tia sáng xanh và tím đều đã bị tán xạ. Những tia sáng có màu còn lại truyền xuống Trái đất tổng hợp nên màu vàng đặc trưng cho Mặt trời.

Khi hoàng hôn xuống, chúng ta lại nhìn thấy sắc trời có màu đỏ, cam và tím là bởi ánh sáng xanh khi đó đã bị phân tán ra khỏi tầm nhìn. Khí quyển có thể phân tán ánh sáng bởi vì trường điện từ của sóng ánh sáng tạo ra những khoảnh khắc lưỡng cực điện trong các phân tử khí.

Tuy nhiên, bầu trời không có màu tím vì màu này có bước sóng ngắn nhất trong cầu vồng. Khi nằm bên ngoài dải màu, sắc tím bị hấp thụ vào tầng khí quyển trên cao và không bị ánh sáng mặt trời phân tán liên tục. Nhưng có một điều chắc chắn rằng chúng ta hoàn toàn có thể nhìn thấy màu tím và màu chàm khi cầu vồng thực sự xuất hiện.