Blauer Himmel nur im Auge des Betrachters

Die
Himmel blau--ist sagen Physiker uns--da blaues Licht in der Sonne Kurven Strahlen
mehr als rotes Licht. Aber diese zusätzliche Biegung oder Streuung, gilt nur
so viel UV-Licht also ist es sinnvoll zu Fragen, warum der Himmel nicht lila.

Die
Antwort, vollständig erklären, zum ersten Mal in eine neue wissenschaftliche Arbeit ist in der
Auge des Betrachters.

Blauer Himmel, roter Sonnenuntergang Blaues Licht hat eine kurze Wellenlänge, und die Partikel in der Luft streuen sie herum, machen den Himmel blau erscheinen. Rotes Licht hat eine Wellenlänge, die wirkt stärker und wird nicht so viel gestreut. Sonnenuntergänge sind rot weil in am Abend das Licht hat mehr Atmosphäre zu durchqueren, kommt man zu Ihrer Auge und nur die starken Rotlicht kann es machen. Die Atmosphäre in der Abbildung oben ist übertrieben, in Bezug auf die Erde, zeigen die Unterschied.

"Die"
traditionelle Art und Weise, dass die Menschen zu lehren, ist dieses Thema, dass Sonnenlicht ist verstreut--
um so mehr für kürzere Wellenlängen als für längeren,", sagt Glenn Smith,
ein Maschinenbau-Professor an der Georgia Tech. "Die andere Hälfte der
Erklärung ist in der Regel ausgelassen: wie das Auge wahrnimmt, das
Spektrum."

Weile
vor einigen Jahren ein Physik-Lehrbuch schreiben, bemerkt Smith, dass Physiologie
in der Regel bekommt kurzen Prozess, auch wenn das Spektrum der Himmelslicht--wenn
analysiert--ist zu gleichen Teilen violett und blau.

Smith
schrieb einen Artikel für die Juli-Ausgabe des American Journal of Physics
Das setzt die Physik des Lichts zusammen mit der Physiologie des menschlichen Auges.

"Dies
gibt nichts, was Menschen, die mit Augen arbeiten nicht für eine lange Zeit gekannt haben "
Smith sagte LiveScience. "Ich hatte gerade es nicht all-in-one gesehen
vor Ort."

Die
physikalische Erklärung für die Bläue des Himmels zugeschrieben wird die Arbeit der
Lord Rayleigh im 19-^ten Jahrhundert.

Als
eine gemeinsame Prisma zeigt, Sonnenlicht setzt sich aus allen Farben des die
Regenbogen. Wenn Licht von der Sonne die Erdatmosphäre Eintritt, ist es
verstreut, oder abgelenkt durch Moleküle in der Atmosphäre--vor allem Stickstoff
und Sauerstoff.

Kürzere
Wellenlängen (blau und violett) verteilen sich mehr als längeren Wellenlängen (rot
und gelb). Also schauen wir in Richtung des Himmels von der Sonne entfernt,
Wir sehen, dass diese Wellenlängen, die die meisten verbogen.

Die
Licht des Tages ist tatsächlich ein komplexes Spektrum an viele unterschiedliche Wellenlängen, aber
Es wird dominiert von Licht mit Wellenlängen zwischen 400 Nanometer (violett) und
450 Nanometer (blau). Ein Nanometer ist ein Milliardstel eines Meters.

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Die
menschliche Auge ist empfindlich gegen Licht zwischen ca. 380 und 740 Nanometer. Auf
eine typische Netzhaut gibt es 10 Millionen Stäbchen für die Abtastung von wenig Licht und 5
Million Zapfen zur Erkennung von Farbe.

Jedes
Kegel enthält Pigmente, die die Bandbreite von Wellenlängen zu beschränken, die den Kegel
reagiert auf. Es gibt drei Arten von Zapfen für lange, mittlere und
kurze Wellenlängen.

"Sie
alle drei von ihnen richtig zu sehen, Farbe brauchen", erklärte Smith.

Die
Höhepunkt reagiert für die langen Zapfen auf 570 Nanometer (gelb), Medium bei 543
Nanometer (grün), und kurze an 442 Nanometer (zwischen violett und blau).
Aber die drei Zapfen sind empfindlich über breite, überlappende Wellenlängenbereiche,
d.h. zwei verschiedene Spektren kann die gleiche Antwort in einer Reihe von verursachen.
verschiedene Zapfen.

A
gutes Beispiel dafür ist gelb. Es gibt ein bestimmten enger Bereich von
Wellenlängen, denen wir, "reines" gelb (oder eine andere für nennen könnte
"reine" blau, und So weiter). Jedoch Zapfen der gleiche Satz von, die
reagiert auf Licht der reinen gelb reagiert auch auf die Überlagerung der reines Rot
und reines grünes Licht.

Zwei
Spektren, die die gleiche Antwort Kegel werden Metamers genannt. Smith
betont, dass dies nur den Nervensignalen Coming-out des Auges betrifft--
lange vor der Verarbeitung durch das Gehirn.

"In
frühere Untersuchungen Menschen herausgeschnitten Kegel vor den Augen der Toten und
gemessen, die Reaktion auf verschiedene Spektren,"sagte er.

Die
gleiche "Trick", die Macht rot und grün zu gelb zu machen passiert
in den Himmel. Aber in diesem Fall, den Himmel Kombination von violett und blau
entlockt die gleichen Kegel Antwort als reines Blau plus weißes Licht, die eine gleich
Mischung aus allen Farben.

"Ihr/e
Auge kann nicht sagen, den Unterschied zwischen diesem komplexen Spektrum und eine, die eine
Mischung aus reinen Blau und weiß,", sagte Smith.

In
andere Tiere, die Farbe des Himmels ist zweifellos anders. Außerhalb des Menschen
und einigen anderen Primaten, die meisten Tiere haben nur zwei Arten von Zapfen statt
drei (dichromatischen vs. trichromatisch).

Honigbienen
und einige Vögel sehen im ultravioletten Wellenlängen, die nicht sichtbar sind
Menschen.

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