Ερώτηση :
H ισχυρή εξάρτηση του σκεδαζόμενου φωτός (~λ-4 ) σύμφωνα με το νόμο σκέδασης του Rayleigh δεν θα έπρεπε να έχει ως αποτέλεσμα να βλέπουμε έναν ιώδες ουρανό αντί κυανό;
Απάντηση :
Η έννοια του χρώματος είναι συνυφασμένη με την παρουσία ενός κατάλληλου νευρικού συστήματος. Η απάντηση λοιπόν έχει να κάνει με το υψηλής διακριτικής ικανότητας ανιχνευτικό σύστημα του χρώματος του ανθρώπινου οφθαλμού που αποτελείται από πρωτεϊνες στις οποίες υπάρχει μία χημική δομή, η χρωμοφόρος που απορροφά εύκολα ακτινοβολία (μαζί συνιστούν τα φωτοευαίσθητα κύτταρα ανιχνευτές τους κώνους που βρίσκονται στην ρετίνα –τη φωτοευαίσθητη μεμβράνη στο εσωτερικό του βολβού -που ονομάζεται βοθρίο. Ανάλογα με το τρία κύρια είδη της χρωμοφόρου, οι κώνοι είναι ευαίσθητοι σε διαφορετικά μήκη κύματος του ορατού μέρους του φάσματος (400nm-700 nm) και συγκεκριμένα στο ερυθρό, στο πράσινο και στο κυανό. Οι ευαίσθητοί στο πράσινο (32%) και στο ερυθρό (64%) κώνοι είναι κυρίως συγκεντρωμένοι στην κεντρική περιοχή της ρετίνας (κεντρικό βοθρίο) ενώ οι ευαίσθητοί στο κυανό (2%) κυρίως στο εξωτερικό μέρος του. Οι γραφικές παραστάσεις όμως της σχετικής φασματικής ευαισθησίας των τριών περιοχών με τα παραπάνω μέγιστα, αλληλοκαλύπτονται και καλύπτουν όλο το ορατό μέρος του φάσματος. Η καμπύλη όμως ευαισθησίας στο κυανό χαρακτηρίζεται από μία στενή ζώνη ανίχνευσης που πέφτει απότομα γύρω στα 450 nm, γεγονός που δείχνει ότι ο οφθαλμός μας είναι κατά πολύ λιγότερο ευαίσθητος στο ιώδες (400 nm) παρά στο κυανό. Η παρόμοια όμως ευαισθησια στις τρεις περιοχές και το μικρό ποσοτό των ευαίσθητων στο κυανό κώνων δείχνει ότι μπορεί να υπάρχει κι ένας μηχανισμός ενίσχυσης στο κυανό που ακόμα δεν έχει κατανοηθεί.
Τα πουλιά που έχουν φωτοευαίσθητα ανιχνευτικά συστήματα τεσσάρων χρωμάτων, ανάμεσα στα οποία το ένα έχει μέγιστη ευασθησία στα 370 nm βλέπουν στην υπεριώδη περιοχή του φάσματος.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το λευκό φως κοντά στην περιοχή του Ήλιου οφείλεται στη σκέδαση Mie που είναι ανεξάρτητη από το μήκος κύματος. Η σκέδαση Rayleigh αναφέρεται σε σκέδαση του φωτός από μόρια αέρα (ή γενικότερα σωμάτια) τα οποία έχουν χαρακτηριστική διάσταση περίπου το 1/10 της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
H ισχυρή εξάρτηση του σκεδαζόμενου φωτός (~λ-4 ) σύμφωνα με το νόμο σκέδασης του Rayleigh δεν θα έπρεπε να έχει ως αποτέλεσμα να βλέπουμε έναν ιώδες ουρανό αντί κυανό;
Απάντηση :
Η έννοια του χρώματος είναι συνυφασμένη με την παρουσία ενός κατάλληλου νευρικού συστήματος. Η απάντηση λοιπόν έχει να κάνει με το υψηλής διακριτικής ικανότητας ανιχνευτικό σύστημα του χρώματος του ανθρώπινου οφθαλμού που αποτελείται από πρωτεϊνες στις οποίες υπάρχει μία χημική δομή, η χρωμοφόρος που απορροφά εύκολα ακτινοβολία (μαζί συνιστούν τα φωτοευαίσθητα κύτταρα ανιχνευτές τους κώνους που βρίσκονται στην ρετίνα –τη φωτοευαίσθητη μεμβράνη στο εσωτερικό του βολβού -που ονομάζεται βοθρίο. Ανάλογα με το τρία κύρια είδη της χρωμοφόρου, οι κώνοι είναι ευαίσθητοι σε διαφορετικά μήκη κύματος του ορατού μέρους του φάσματος (400nm-700 nm) και συγκεκριμένα στο ερυθρό, στο πράσινο και στο κυανό. Οι ευαίσθητοί στο πράσινο (32%) και στο ερυθρό (64%) κώνοι είναι κυρίως συγκεντρωμένοι στην κεντρική περιοχή της ρετίνας (κεντρικό βοθρίο) ενώ οι ευαίσθητοί στο κυανό (2%) κυρίως στο εξωτερικό μέρος του. Οι γραφικές παραστάσεις όμως της σχετικής φασματικής ευαισθησίας των τριών περιοχών με τα παραπάνω μέγιστα, αλληλοκαλύπτονται και καλύπτουν όλο το ορατό μέρος του φάσματος. Η καμπύλη όμως ευαισθησίας στο κυανό χαρακτηρίζεται από μία στενή ζώνη ανίχνευσης που πέφτει απότομα γύρω στα 450 nm, γεγονός που δείχνει ότι ο οφθαλμός μας είναι κατά πολύ λιγότερο ευαίσθητος στο ιώδες (400 nm) παρά στο κυανό. Η παρόμοια όμως ευαισθησια στις τρεις περιοχές και το μικρό ποσοτό των ευαίσθητων στο κυανό κώνων δείχνει ότι μπορεί να υπάρχει κι ένας μηχανισμός ενίσχυσης στο κυανό που ακόμα δεν έχει κατανοηθεί.
Τα πουλιά που έχουν φωτοευαίσθητα ανιχνευτικά συστήματα τεσσάρων χρωμάτων, ανάμεσα στα οποία το ένα έχει μέγιστη ευασθησία στα 370 nm βλέπουν στην υπεριώδη περιοχή του φάσματος.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το λευκό φως κοντά στην περιοχή του Ήλιου οφείλεται στη σκέδαση Mie που είναι ανεξάρτητη από το μήκος κύματος. Η σκέδαση Rayleigh αναφέρεται σε σκέδαση του φωτός από μόρια αέρα (ή γενικότερα σωμάτια) τα οποία έχουν χαρακτηριστική διάσταση περίπου το 1/10 της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
