Himlen är blå eftersom solljuset sprids av molekylerna i luften och blått ljus sprids mycket mer än rött. Fenomenet kallas Rayleighspridning. När du tittar upp mot himlen, bort från solen, ser du det spridda ljuset och det är mest blått.
Samma fysik förklarar varför solnedgången är röd, eftersom ljuset då går en mycket längre väg genom luften och det mesta av det blåa hinner spridas bort. Kvar blir gult, orange och rött.
5,9 gånger
mer sprids blått ljus än rött i luften
380-700 nm
är våglängderna för ljus som ögat kan se (NASA)
38 gånger
så lång väg genom luften har ljuset vid horisonten som rakt uppifrån
5 772 K
är solens yttemperatur och ljuset är vitt
Innehåll
Hur ljuset påverkar himlens färg
Solljuset ser vitt ut men består av alla regnbågens färger, skriver NASA. Varje färg har sin våglängd. Ögat uppfattar ljus mellan ungefär 380 nanometer (violett) och 700 nanometer (rött). Blått, grönt och gult ligger där emellan.
På vägen ner genom atmosfären träffar ljuset kväve och syre, som utgör ungefär 78 och 21 procent av luften. Molekylerna är mycket mindre än ljusets våglängd och kastar ljuset åt alla håll, där korta våglängder sprids mest.
Rayleighspridning förklarar varför himlen är blå
Den brittiske fysikern Lord Rayleigh räknade ut sambandet 1871. Hur mycket ljus som sprids är omvänt proportionellt mot våglängden upphöjd till fyra. En halverad våglängd ger 16 gånger mer spridning.
Det spridda blåa ljuset kommer mot oss från hela himlen, så himlen ser blå ut åt alla håll utom rakt mot solen. Ljuset som kommer direkt från solen har förlorat lite blått och ser därför en aning gulare ut än det egentligen är.
Ljuset från himlen är också delvis polariserat. Nationellt resurscentrum för fysik vid Lunds universitet påpekar att polariserande solglasögon därför kan göra himlen mörkare när du vrider på glasögonen.
Varför är himlen inte violett?
Violett sprids ännu mer än blått, så frågan är rimlig. Svaret har tre delar. Solens ljus innehåller mindre violett än blått och en del av det violetta tas upp högt uppe i atmosfären. Ögat är också mindre känsligt för violett.
Fysikern Philip Gibbs beskriver i Physics FAQ hur ögats tre sorters tappar reagerar på himlens ljus. De röda och gröna tapparna stimuleras ungefär lika mycket medan de blå stimuleras starkare. Resultatet blir den ljusblå färg vi ser.
När himlen ändrar färg
Vid soluppgång och solnedgång står solen lågt. Ljuset går då genom ungefär 38 gånger så mycket luft som när solen står rakt ovanför, enligt beräkningar av luftmassa inom astronomin. Nästan allt blått ljus sprids bort på vägen. Det som når fram är gult, orange och rött. Damm och andra partiklar sprider bort ännu mer blått ljus så att färgerna blir rödare, skriver NASA.
Himlens färger
Välj en situation för att se vad som händer med ljuset.
Mitt på dagen
Solen står högt och ljuset går en kort väg genom luften. Blått sprids ut över hela himlen och himlen är blå.
Solnedgång
Ljuset går en lång väg genom luften. Det blåa har spridits bort och kvar blir gult, orange och rött. Därför är solen röd när den går ned.
Molnigt
Molndropparna är mycket större än ljusets våglängd, så alla färger sprids nästan lika mycket och molnen blir vita. Tjocka moln släpper igenom lite ljus och blir grå underifrån.
På Mars
Marsluften är tunn och full av rostrött damm. Dagtid är himlen gulbrun. Vid solnedgången får himlen nära solen i stället ett blått sken, visar bilder från NASA:s rovrar på Mars.
Från rymden
Utan luft som sprider ljuset är himlen svart, även när solen lyser. Därför är himlen på månen svart mitt på dagen. Jordens atmosfär syns som en tunn blå rand vid horisonten.
Varför himlen blir grå
Moln består av vattendroppar och iskristaller. Dropparna är omkring 20 mikrometer stora och mycket större än ljusets våglängd. Då sprids alla synliga våglängder nästan lika mycket enligt Britannica. Det kallas Mie-spridning. Summan av alla färger blir vitt.
Ett tjockt eller regntungt moln sprider bort det mesta av solljuset innan det når molnets undersida. Därför ser regnmoln grå eller nästan svarta ut underifrån. Dis och partiklar från till exempel skogsbränder kan också göra himlen blekare och gråare.
Vilken färg är solen egentligen?
Solen är vit. Ytan är 5 772 kelvin varm enligt NASA och strålar ut alla färger. Från jorden ser vi den gul eller orange eftersom en del av det blåa ljuset sprids bort på vägen genom luften. Titta aldrig rakt in i solen, varken med blotta ögat eller genom kikare, eftersom det kan skada ögonen.
Himlen sett från rymden och på Mars
Utan atmosfär finns inget som sprider ljuset. På månen är himlen därför svart mitt på dagen och stjärnorna syns samtidigt som solen. Från rymdstationen syns jordens atmosfär som en tunn blå hinna runt planeten.
Mars har en tunn atmosfär med mycket damm. Dammet tar upp blått ljus och sprider resten, vilket ger himlen en gulbrun ton, förklarar sajten Causes of Color. Vid solnedgången blir det tvärtom. NASA beskriver hur det fina dammet släpper igenom blått ljus lite bättre och sprider det nära solens riktning, så att solnedgången på Mars får ett blått sken.
Varför är havet blått?
| Fenomen | Orsak |
|---|---|
| Blå himmel | Luftens molekyler sprider blått ljus mest |
| Röd solnedgång | Lång väg genom luften sprider bort det blåa |
| Vita moln | Stora droppar sprider alla färger lika |
| Blått hav | Vattnet tar upp rött ljus |
| Gulbrun himmel på Mars | Dammet tar upp blått ljus |
Havet är inte blått bara för att det speglar himlen. Vatten tar upp ljus i den röda delen av spektrumet, skriver amerikanska havsmyndigheten NOAA. Kvar blir blått. Partiklar, alger och sediment kan ge vattnet en grön eller brun ton. Under ungefär 200 meters djup når knappt något ljus ned.
Himmelen eller himlen, vad säger man egentligen?
Båda är rätt. Institutet för språk och folkminnen svarar att ordet himmel kan böjas på tre sätt i bestämd form: himlen, himmeln och himmelen. Himlen är den rekommenderade och i särklass vanligaste formen. Himmelen används framför allt i södra Sverige eller för att ge texten en högtidlig och ålderdomlig ton.
Därför är himlen blå, sammanfattat
Solljuset innehåller alla färger. Luftens molekyler sprider kort våglängd mest, så blått sprids ungefär sex gånger mer än rött. Violett sprids ännu mer, men solen skickar mindre violett och ögat är sämre på att se det. Resultatet blir en ljusblå himmel.
Vanliga frågor om varför himlen är blå
Varför är himlen blå?
Luftens molekyler sprider blått ljus mycket mer än rött. Det spridda blåa ljuset når oss från hela himlen. Fenomenet kallas Rayleighspridning.
Varför är solnedgången röd?
När solen står lågt går ljuset genom ungefär 38 gånger mer luft. Det blåa sprids bort på vägen och kvar blir gult, orange och rött.
Varför är himlen inte lila?
Solljuset innehåller mindre violett än blått, en del violett tas upp högt i atmosfären och ögat är mindre känsligt för violett.
Varför är moln vita?
Molndropparna är mycket större än ljusets våglängd och sprider alla färger nästan lika mycket. Tillsammans ger färgerna vitt ljus.
Varför är himlen grå?
Tjocka moln sprider bort det mesta av ljuset innan det når undersidan. Dis och partiklar i luften kan också göra himlen grå.
Vilken färg har solen?
Solen är vit. Från jorden ser den gul ut eftersom en del av det blåa ljuset sprids bort på vägen genom luften.
Vilken färg har himlen på Mars?
Gulbrun dagtid på grund av dammet. Vid solnedgången får himlen nära solen ett blått sken.
Varför är himlen svart i rymden?
Där finns ingen luft som sprider ljuset, så himlen är svart även när solen lyser.
Heter det himmelen eller himlen?
Båda är rätt, liksom himmeln. Himlen är den rekommenderade och vanligaste formen.
- Blått sprids mest. Ungefär sex gånger mer än rött.
- Solnedgången är röd. Ljuset har gått en lång väg genom luften.
- Molnen är vita. Stora droppar sprider alla färger lika.
- Solen är vit. Den ser gul ut genom atmosfären.
Källor
- NASA Space Place. Why is the sky blue? spaceplace.nasa.gov/blue-sky/en
- NASA Science. Visible light. science.nasa.gov/ems/09_visiblelight
- NASA. Sun fact sheet. nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/sunfact.html
- NASA Science. What does a sunrise or sunset look like on Mars? science.nasa.gov/solar-system/planets/mars/what-does-a-sunrise-sunset-look-like-on-mars
- Gibbs P. Why is the sky blue? Physics FAQ. math.ucr.edu/home/baez/physics/General/BlueSky/blue_sky.html
- Wikipedia. Rayleigh scattering. en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_scattering
- Wikipedia. Air mass (astronomy). en.wikipedia.org/wiki/Air_mass_(astronomy)
- Wikipedia. Atmosphere of Earth. en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Earth
- Britannica. Why are clouds white? britannica.com/science/Why-Are-Clouds-White
- Causes of Color. Mars. webexhibits.org/causesofcolor/14C.html
- NOAA. Why is the ocean blue? oceanservice.noaa.gov/facts/oceanblue.html
- Nationellt resurscentrum för fysik. Varför är himlen blå? nrcf.lu.se/lararresurser/lararresurser-fran-o/v-y/varfor-ar-himlen-bla
- Illustrerad Vetenskap. Varför skiftar himlen färg? illvet.se/universum/solsystemet/jorden/varfor-skiftar-himlen-farg
- Institutet för språk och folkminnen. Frågelådan om himmel. frageladan.isof.se/visasvar.py?svar=52116
Läs vidare på Hälsoguide
- Mår alla människor bättre av att sola?Solljus, D-vitamin och risker.
- Naturens helande kraftDärför mår vi bra av att vara ute.
- Blommor gör oss gladaFärger och natur som lyfter humöret.