Αρκετές φορές αναρωτιόμαστε “γιατί η θάλασσα είναι μπλε“, γιατί το νερό στην μπανιέρα έχει μια ελαφρά μπλε απόχρωση, γιατί στο ποτήρι είναι άχρωμο;
Τα ποτάμια, οι λίμνες γιατί είναι μπλε ή κάποιες φορές πράσινα;
Το πράσινο χρώμα του ποταμού την άνοιξη προκαλείται στο την άνθιση των φυκών την άνοιξη
Το νερό είναι άχρωμο ή έχει χρώμα;
Η απάντηση είναι ότι η θάλασσα, οι λίμνες τα ποτάμια φαίνονται μπλε, γιατί το νερό είναι μπλε.
Το νερό είναι ένα αρκετά, αλλά όχι τελείως, διαφανές υγρό.
Παγόβουνα που επιπλέουν κοντά σε Seward και Tracy Arm, Αλάσκα. Μπλε-πράσινες αποχρώσεις διασκορπίζονται όταν το φως διεισδύει βαθιά στους παγωμένους καταρράκτες και τους παγετώνες.
Σαν οπτικό μέσο ανακλά ένα μέρος του φωτός ενώ από το φως το οποίο διαθλάται και διαδίδεται μέσα του, ένα μικρό ποσοστό απορροφάται από τα μόριά του.
Ως ένα βαθμό, μπορεί και απορροφά όλα τα χρώματα του ορατού φωτός, αλλά έχει μια μικρή προτίμηση στο πορτοκαλί και κόκκινο χρώμα.
Το φως δηλαδή που διέρχεται μέσα από το νερό είναι φτωχότερο σε πορτοκαλί και κόκκινο και πιο πλούσιο σε μπλε σε σχέση με το λευκό φως έτσι το νερό δείχνει μπλε.
Γιατί όμως το νερό απορροφά περισσότερο το κόκκινο και το πορτοκαλί;
Το νερό είναι η μόνη χημική ένωση που ο χρωματισμός του οφείλεται στις δονήσεις των διεγερμένων μορίων του. Ο μηχανισμός αυτός είναι μοναδικός και διαφορετικός από τον αντίστοιχο, που δίνει στα περισσότερα αντικείμενα χρώμα (απορρόφηση και ανάκλαση του φωτός), αλλά και διαφορετικός από αυτόν για τον οποίο ο ουρανός μας φαίνεται μπλε (σκέδαση του φωτός).
Σε αυτήν την άποψη της λίμνης του κρατήρα (Όρεγκον, ΗΠΑ), η άκρη της λίμνης αντανακλά περισσότερο τον ουρανό και η κοντινή πλευρά δείχνει κυρίως το πραγματικό νερό.
Το νερό απορροφά περισσότερο την κόκκινη και πορτοκαλί ακτινοβολία γιατί η ενέργεια αυτών των ακτινοβολιών τυχαίνει να είναι τόση, όση απαιτείται για να διεγερθούν τα μόρια του νερού και να τεθούν σε διαφόρων ειδών…δονήσεις.
Γιατί όμως το νερό στο ποτήρι φαίνεται άχρωμο;
Η απορρόφηση από το νερό του φωτός που διαδίδεται μέσα του
Η ποσότητα του νερού που περιέχεται στο ποτήρι είναι πολύ μικρή. Η απορρόφηση της κόκκινης και πορτοκαλί ακτινοβολίας ,όταν το φως περνάει μέσα από ένα ποτήρι νερό, είναι τόσο ασθενής που δεν μπορούμε να την αντιληφθούμε.
Σε ορισμένες θάλασσες, ποτάμια ή λίμνες το νερό φαίνεται πράσινο. Αυτό οφείλεται στο πλαγκτόν: φυτοπλαγκτόν και ζωοπλαγκτόν. Το πλαγκτόν απορροφά κυρίως μπλε και λίγο κόκκινο φως, και διαχέει το πράσινο και το κίτρινο.
Επίσης, οι θάλασσες περιέχουν διαλυμένη οργανική ύλη (CDOM ) η οποία απορροφά κυρίως μπλε και ιώδες.
Το χρώμα του ουρανού παίζει άραγε κάποιον ρόλο στο χρώμα της θάλασσας;
Αυτή είναι ίσως η πιο διαδεδομένη θεωρία για το μπλε της θάλασσας αλλά δεν είναι απολύτως σωστή.
Το τελικό χρώμα του νερού δεν οφείλεται μόνο στις δονήσεις των μορίων του, αλλά σε πολλούς και διάφορους λόγους, ένας εκ των οποίων είναι όντως η αντανάκλαση του χρώματος του ουρανού.
Ice, snow and clouds in Antarctica
Εκτός από το πλαγκτόν, ένας άλλος λόγος είναι και η σκέδαση του φωτός από αιωρούμενα σωματίδια ύλης μέσα στο νερό. Αν ένα φωτόνιο χτυπήσει ένα από αυτά τα σωματίδια, που μπορεί να είναι οποιουδήποτε μεγέθους από μόριο και πάνω, μπορεί να ανακλαστεί σε μια άλλη κατεύθυνση, αλλάζοντας την κατανομή των χρωμάτων που καταλήγουν στα μάτια μας.
Εν κατακλείδι το νερό έχει μια ελαφριά μπλε απόχρωση. Το χρώμα του οφείλεται στην αποτελεσματικότερη απορρόφηση συγκεκριμένων χρωμάτων του λευκού φωτός (κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο) και είναι ο κύριος λόγος που η θάλασσα είναι μπλε. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν το χρώμα της θάλασσας είναι ο ουρανός, το πλαγκτόν, και η επιπλέουσα, οργανική ή μη ύλη, που υπάρχει σε τεράστιες ποσότητες στους ωκεανούς της Γης.
Ένα πείραμα που αποδεικνύει τα παραπάνω. Έστω πως έχουμε τρεις χρωματιστές μπάλες, μία κόκκινη, μία πράσινη και μία μπλε. Μόλις κάτω από την επιφάνεια του νερού, τα τρία αυτά χρώματα διακρίνονται ξεκάθαρα.
Σε βάθος 10 m περίπου βλέπουμε πως η κόκκινη μπάλα φαίνεται μαύρη. Αυτό συμβαίνει γιατί τα μήκη κύματος που αντιστοιχούν στο κόκκινο χρώμα έχουν απορροφηθεί από το νερό, ενώ τα υπόλοιπα μήκη κύματος του λευκού φωτός απορροφούνται από την ίδια την μπάλα. Η μπάλα, η οποία έξω από το νερό φαίνεται κόκκινη, σε βάθος μερικών μέτρων φαίνεται μαύρη γιατί δεν ανακλά κανένα από τα μήκη κύματος που φτάνουν σε αυτή. Τι συμβαίνει με τις άλλες μπάλες; Η πράσινη φαίνεται να έχει κάποιο χρώμα ακόμα, αν και όχι το ίδιο που είχε εκτός νερού, που σημαίνει ότι, αν όχι όλο, τότε κάποιο κομμάτι της πράσινης ακτινοβολίας φτάνει μέχρι και σ’ αυτό το βάθος. Η μπλε μπάλα λίγο-πολύ παραμένει η ίδια.
Ας πάμε λίγο βαθύτερα περίπου 40 m βάθος. Σ’ αυτό το βάθος, η πράσινη μπάλα φαίνεται και αυτή μαύρη. Όλα τα μήκη κύματος που αντιστοιχούν στο πράσινο φως έχουν απορροφηθεί από το νερό. Η μπλε μπάλα είναι επίσης στα όρια του μαύρου
Ας πάμε σε 60 m βαθος Σε αυτό το βάθος, δεν βλέπουμε ούτε τη μύτη μας. Όλο το φως που προέρχεται από τον Ήλιο έχει πια απορροφηθεί.
Χρησιμοποιούμε cookies για να σας προσφέρουμε την καλύτερη δυνατή εμπειρία στη σελίδα μας. Εάν συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε τη σελίδα, θα υποθέσουμε πως είστε ικανοποιημένοι με αυτό.
Το νερό είναι η μόνη χημική ένωση που ο χρωματισμός του οφείλεται στις δονήσεις των διεγερμένων μορίων του. Ο μηχανισμός αυτός είναι μοναδικός και διαφορετικός από τον αντίστοιχο, που δίνει στα περισσότερα αντικείμενα χρώμα (απορρόφηση και ανάκλαση του φωτός), αλλά και διαφορετικός από αυτόν για τον οποίο ο ουρανός μας φαίνεται μπλε (σκέδαση του φωτός).
