Tau tak? Kenapa langit biru dan senja pula jadi oren

Setiap hari kita dongak ke atas dan nampak langit biru. Tapi cahaya matahari sebenarnya nampak putih. Jadi dari mana datangnya warna biru itu, dan kenapa waktu senja langit bertukar oren dan merah?

Jawapannya ada pada cara cahaya "berlanggar" dengan udara di sekeliling kita.

Cahaya putih sebenarnya campuran warna

Cahaya matahari mengandungi semua warna pelangi. Setiap warna bergerak sebagai gelombang dengan panjang yang berbeza. Merah mempunyai gelombang paling panjang, manakala biru dan ungu paling pendek.

Bila cahaya putih melalui prisma kaca, warna-warna ini berpecah dan kita boleh nampak setiap satunya dengan jelas.

Udara menyerakkan cahaya biru

Atmosfera Bumi kebanyakannya terdiri daripada molekul nitrogen dan oksigen. Molekul ini jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya yang boleh kita lihat.

Bila cahaya matahari terkena molekul sekecil ini, cahaya akan diserakkan ke pelbagai arah. Gelombang yang lebih pendek, seperti biru, diserakkan dengan jauh lebih kuat berbanding gelombang panjang seperti merah. Cahaya biru yang terserak ini datang ke mata kita dari setiap penjuru langit, jadi seluruh langit nampak biru.

Fenomena ini dipanggil serakan Rayleigh, sempena nama ahli fizik British, Lord Rayleigh (John William Strutt), yang menerangkannya.

Tau tak? Langit dekat kaki langit nampak lebih pucat berbanding langit di atas kepala. Ini kerana cahaya dari arah itu melalui lebih banyak udara dan diserakkan berulang kali, sehingga warnanya bercampur dan menjadi lebih putih.

Kalau ungu lagi pendek, kenapa langit tak ungu?

Soalan yang bagus! Ungu sebenarnya diserakkan lebih kuat daripada biru. Tapi langit tetap nampak biru kerana beberapa sebab:

1. Cahaya matahari tidak sama rata. Cahaya yang sampai dari matahari mengandungi lebih banyak biru berbanding ungu.
2. Ungu hilang lebih awal. Ketika cahaya melalui atmosfera, sebahagian besar ungu sudah diserakkan keluar sebelum sampai dekat dengan kita.
3. Mata kita lebih peka kepada biru. Mata manusia mengesan warna melalui tiga jenis sel, dan otak kita mentafsir campuran cahaya terserak itu sebagai biru.

Kenapa senja jadi oren dan merah?

Waktu matahari terbit dan terbenam, matahari berada rendah di kaki langit. Cahayanya terpaksa merentasi lapisan atmosfera yang jauh lebih tebal sebelum sampai kepada kita.

Sepanjang perjalanan yang panjang itu, hampir semua cahaya biru sudah diserakkan keluar. Yang tinggal hanyalah warna bergelombang panjang, iaitu kuning, oren dan merah. Itulah yang memberikan warna senja yang cantik.

Menariknya, proses yang sama yang menjadikan langit biru pada waktu siang juga yang menjadikan langit merah pada waktu senja. Bezanya cuma jarak yang dilalui cahaya.

Tau tak? Di planet Marikh, keadaannya terbalik. Langit siang di sana berwarna kuning keperangan kerana debu, manakala waktu senja pula ada cahaya kebiruan di sekeliling matahari.

Ringkasnya

• Cahaya matahari ialah campuran semua warna.
• Molekul udara menyerakkan cahaya biru jauh lebih kuat daripada merah, jadi langit nampak biru.
• Langit tak nampak ungu kerana kurang cahaya ungu dari matahari dan mata kita lebih peka kepada biru.
• Waktu senja, cahaya melalui lebih banyak udara, biru habis diserakkan, dan yang tinggal hanyalah oren dan merah.

Lain kali bila tengok langit, anda pun dah tahu rahsianya!