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/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / physics / 11399 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-07-22  |  3.5 KB

  1. Path: sparky!uunet!gatech!mailer.cc.fsu.edu!sun13!ds8.scri.fsu.edu!jac
  2. From: jac@ds8.scri.fsu.edu (Jim Carr)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: Blue Sky
  5. Message-ID: <9930@sun13.scri.fsu.edu>
  6. Date: 22 Jul 92 20:38:24 GMT
  7. References: <1099@kepler1.rentec.com> <BrrMJB.Brv@acsu.buffalo.edu> <1992Jul22.145723.24741@galois.mit.edu>
  8. Sender: news@sun13.scri.fsu.edu
  9. Reply-To: jac@ds8.scri.fsu.edu (Jim Carr)
  10. Organization: SCRI, Florida State University
  11. Lines: 60
  12.  
  13. In article <1992Jul22.145723.24741@galois.mit.edu> jbaez@riesz.mit.edu (John C. Baez) writes:
  14. >In article <BrrMJB.Brv@acsu.buffalo.edu> mjb@acsu.buffalo.edu (Matthew J. Bernhardt) writes:
  15. >>andrew@rentec.com (Andrew Mullhaupt) writes:
  16. >>
  17. >>>Why is the sky blue?
  18. >>
  19. >>    I'll bite.  The composition of the Earth's atmosphere (four fifths
  20. >>nitrogen, one fifth oxygen) is such that incoming light is refracted to make
  21. >>the sky appear blue.
  22.  
  23. BZZZZt.
  24.  
  25. >As far as I know, refraction has nothing to do with it.  Rather, blue
  26. >light is scattered.  In physics I recall learning how a free charged
  27.  
  28. ding!
  29.  
  30. >particle is more apt to scatter light of higher frequencies, and this
  31. >was claimed to be the explanation for why the sky is blue.  Later I
  32. >vaguely recall someone  saying that this was a misleadingly
  33. >oversimplified account.  If anyone REALLY knows this stuff I'd be glad
  34. >to hear it.  
  35.  
  36. Oversimplified, but not misleading.  And not charged particles.  What is
  37. required for Rayleigh scattering is the presence of molecules with an 
  38. electric dipole moment.  Neutral, but polarizable.  This is enough to 
  39. produce a blue sky and a red sunset, and also explains why the light in 
  40. the sky is polarized.  If there were no scattering, the sky would be black.
  41.  
  42. (Rayleigh scattering is inversely proportional to the FOURTH power of the 
  43. wavelength, so the comparatively small difference between the wavelengths 
  44. of blue and red light leads to a large difference in scattering probability. 
  45. The blue light is scattered more, so you see blue when you look at light 
  46. coming from an angle away from the sun, and you see the unscattered red 
  47. light when you look at light from the sun -- especially when that light 
  48. has to go through a lot of atmosphere when arriving obliquely at sunset.)
  49.  
  50. (The polarization is due to the way the scattering is produced by the 
  51. absorption and reradiation of the light by the dipoles.)
  52.  
  53. This is oversimplified because the air also contains aerosols that also 
  54. contribute a similar effect.  This is the reason we had such beautiful 
  55. sunsets after the Mt. St. Helens and Mt. Pinatubo eruptions.  This effect 
  56. is easily seen in the classic experiment where you put a drop of milk in 
  57. an aquarium filled with water while shining a bright white light in 
  58. one end.  You see blueish scattered light and reddish transmitted.
  59.  
  60. >I've always wondered why there are so few blue animals.  I am also
  61. >reminded of George Carlin's routine beginning "There is no blue food!"
  62.  
  63. George did that routine before blue-corn became popular enough to 
  64. show up as corn flakes as well as tortillas, or squid-ink pasta made 
  65. it into american grocery stores.  Interesting that there are blue birds 
  66. and flowers but not blue animals; where is a biologist when we need one! 
  67.  
  68. --
  69. J. A. Carr                                    |  "The New Frontier of which I  
  70. jac@gw.scri.fsu.edu                           |  speak is not a set of promises
  71. Florida State University  B-186               |  -- it is a set of challenges."
  72. Supercomputer Computations Research Institute |   John F. Kennedy (15 July 60)
  73.