Ja, je kunt een zonsondergang maken in een kopje melk.

Hetzelfde oranje en rode kleurenpatroon dat je ziet als de zon ondergaat, kan in je kopje melk worden gecreëerd als je de situatie goed instelt.

De natuurkunde die je kopje melk oranje en rood maakt, is precies dezelfde natuurkunde die de lucht bij zonsondergang oranje en rood maakt.

Zonsondergang maken in een kopje melk

In deze betekenis, je kunt letterlijk een zonsondergang maken in je kopje melk. Je hebt er niet eens de zon voor nodig. Laten we eerst naar de basisfysica kijken en dan zullen we begrijpen hoe we een zonsondergang in een kopje kunnen maken.

Deze afbeeldingen tonen een zonsondergang in een kopje melk en de blauwe lucht in een kopje melk.

Om deze afbeeldingen te krijgen, alles wat je nodig hebt is melk verdund tot de juiste hoeveelheid en een helder, witte gloeilamp dicht bij de melk gehouden.

De kleurpatronen in deze kopjes worden veroorzaakt door exact dezelfde natuurkunde die zonsondergangen en blauwe luchten veroorzaakt.

De oranje kleur wordt gezien als je rechtstreeks naar de gloeilamp kijkt door de beker en de blauwe kleur wordt gezien als je naar de zijkant van de beker kijkt ten opzichte van de gloeilamp.

Wanneer licht verstrooid wordt van een object dat veel groter is dan zijn golflengte, het licht werkt net als een kleine knikker.

Vanwege dit, de verschillende kleuren licht weerkaatsen allemaal onder dezelfde hoek op een groot object.

Dit type verstrooiing wordt “geometrische verstrooiing”.

Het is het type verstrooiing waarmee we het meest vertrouwd zijn in het dagelijks leven.

Rood licht heeft een golflengte van 630 nanometer. In tegenstelling tot, de diameter van een appel is ongeveer 8 centimeters, waar gaat het over 130,000 keer groter dan de golflengte van rood licht.

daarom, rood licht stuitert zeker geometrisch op een appel.

Omdat wit licht uit alle zichtbare kleuren bestaat, wit licht schijnen op een object dat veel groter is dan de golflengte van het licht zorgt ervoor dat de verschillende kleuren allemaal onder dezelfde hoek reflecteren.

Dit leidt tot twee effecten wanneer een groot object wordt verlicht door wit licht: 1) het object heeft dezelfde kleur, ongeacht vanuit welke hoek het wordt bekeken, en 2) de algehele kleur van het object wordt grotendeels bepaald door welke kleuren wel en niet worden geabsorbeerd.

Bijvoorbeeld, een esdoornblad is veel groter dan de golflengte van zichtbaar licht en zorgt er dus voor dat licht geometrisch wordt verstrooid.

Een gezond esdoornblad absorbeert rood, oranje, geel, blauw, en violet licht van de volledige verspreiding van kleuren die aanwezig zijn in het invallende witte zonlicht.

daarom, het blad reflecteert alleen groen licht terug.

We zien het blad als groen omdat dit de enige lichtkleur is die onze ogen bereikt.

voorts, het blad ziet er vanuit alle kijkhoeken groen uit.

Omdat de kleur van een groot object grotendeels wordt bepaald door het absorptiespectrum, die typisch constant is voor alle objecten gemaakt van hetzelfde materiaal, de kleur van een groot object is hetzelfde voor alle objecten in dezelfde klasse.

Bijvoorbeeld, alle gezonde bladeren aan een eik zijn groen.

Omdat de kleur constant is over alle kijkhoeken en over alle objecten in een klasse wanneer optische verstrooiing aan het werk is, mensen hebben de neiging om kleur te zien als een aangeboren eigenschap van een object, wat een nuttige maar onnauwkeurige oversimplificatie is.

In tegenstelling tot geometrische verstrooiing, Rayleigh-verstrooiing omvat de verstrooiing van licht van objecten die veel kleiner zijn dan de golflengte van het licht.

Wanneer licht van zo'n object verstrooit, het licht werkt niet als een knikker die een punt op het oppervlak van het object raakt en weerkaatst.

Liever, het licht werkt als een trillend uniform elektrisch veld dat het object volledig omvat.

Als gevolg, het licht verstrooit tot op zekere hoogte in alle richtingen.

voorts, de hoeveelheid licht die in een bepaalde richting wordt verstrooid, hangt af van de kleur van het licht en niet van de oppervlaktegeometrie van het object.

Dit leidt tot twee effecten wanneer een klein object (kleiner dan ongeveer 100 nanometer) wordt verlicht door wit licht: 1) het object heeft een andere kleur, afhankelijk van vanuit welke hoek het wordt bekeken, en 2) de kleur van het object wordt niet bepaald door de vorm of oppervlaktemateriaaleigenschappen van het object.

Wat is het kleurpatroon dat wordt gegenereerd door Rayleigh-verstrooiing?? Een object dat Rayleigh-verstrooiing vertoont, verstrooit voornamelijk blauwe en violette kleuren in zijwaartse richting, rood verlaten, oranje, geel, groen, en verminderde hoeveelheden blauw en violet om in voorwaartse richting te blijven reizen.

Omdat kleine objecten niet veel licht verstrooien, en aangezien mensen geen kleine hoeveelheden licht kunnen zien, er is een grote verzameling kleine objecten voor nodig voordat mensen het licht kunnen zien dat wordt geproduceerd door Rayleigh-verstrooiing.

voorts, de objecten moeten redelijk gespreid zijn, zodat ze zich als onafhankelijke objecten gedragen.

Als een verzameling kleine objecten dichter bij elkaar staat dan de golflengte van het licht, ze zullen zich gewoon als één gigantisch object gedragen.

Zo, waar kunnen we een grote verzameling objecten op nanoschaal vinden die enigszins verspreid zijn?? In de atmosfeer en gesuspendeerd in vloeistoffen.

Als je denkt aan kleine objecten verspreid door de atmosfeer, je denkt waarschijnlijk aan stofdeeltjes, stukjes vervuiling, regendruppels, druppeltjes mist, en de kleine druppeltjes vloeibaar water waaruit wolken bestaan.

Het blijkt dat vergeleken met de golflengte van zichtbaar licht, al deze objecten zijn veel te groot om deel te nemen aan Rayleigh-verstrooiing.

In plaats daarvan, deze objecten genereren meestal geometrische verstrooiing, die de neiging heeft om alle kleuren gelijkmatig in alle richtingen te verspreiden.

Om deze reden, stof, vervuiling, regen, de nevel, en wolken zijn meestal wit, of variaties van wit zoals grijs of bruin.

De objecten in de lucht die klein genoeg zijn om Rayleigh-verstrooiing weer te geven, zijn de luchtmoleculen zelf, die meestal stikstofmoleculen zijn (N2) en zuurstofmoleculen (O2).

Elk luchtmolecuul verstrooit blauwe en violette kleuren het meest in de zijwaartse richtingen en laat de andere kleuren verder gaan in de voorwaartse richting.

Daarom is de lucht overdag blauw (de hemel overdag ziet er om verschillende redenen niet violet uit, de belangrijkste is dat menselijke ogen de kleur violet niet zo goed zien).

Rond zonsondergang, er is zoveel lucht tussen de zon en de waarnemer dat de blauwe kleuren al naar andere delen van de aarde zijn verspreid, waardoor de meeste rode en oranje kleuren overblijven.

Melk is meestal een verzameling kleine, met eiwit beklede klodders olie, gesuspendeerd in water.

Deze blobs zijn klein genoeg om Rayleigh-verstrooiing te genereren. daarom, door licht door een glas melk te laten schijnen, je kunt dezelfde kleureffecten krijgen als in de lucht.

Echter, gewone melk heeft zo'n hoge concentratie van deze olieklodders dat elke lichtstraal vele malen wordt verstrooid voordat hij uit het kopje komt.

Elke reeks van meerdere verstrooiingsgebeurtenissen heeft de neiging om de kleureffecten van Rayleigh-verstrooiing willekeurig te verdelen en weg te nemen.

Als gevolg, een kopje melk met een normale concentratie ziet er gewoon wit uit.

Om de kleureffecten te zien, je moet de melk verdunnen. Dit zorgt ervoor dat de olieklodders zich voldoende verspreiden zodat de lichtstralen maar één keer verstrooien.

Neem een ​​doorzichtige glazen beker met een glad oppervlak en vul deze bijna tot aan de rand met water.

volgende, voeg melk druppel voor druppel toe aan het kopje. Na het toevoegen van elke druppel, meng alles door elkaar en kijk naar een felle gloeilamp door de beker.

Blijf de melkdruppels toevoegen totdat het lampje rood of oranje lijkt als je door het kopje kijkt.

Presto! Je hebt een zonsondergang in een kopje. Om het effect te vergroten, doe dit 's nachts met alle lichten uit, behalve die ene gloeilamp waar je door de beker naar kijkt.

volgende, positioneer jezelf zodat je naar de zijkant van de beker kijkt ten opzichte van de lijn die de beker en de gloeilamp verbindt. Je ziet nu een blauwe kleur. Presto! Je hebt de hemel overdag in een kopje.

Credit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/09/23/can-you-make-a-sunset-in-a-cup-of-milk/