8.21. Modellkísérlet az égbolt kék színére, polározottságára és naplemente vörös színére

A kísérlet célja 

Hétköznapi optikai jelenségek (naplemente vörös színe, ég kék színe) fizikai magyarázata modellkísérlet segítségével.

Szükséges anyagok, eszközök

• Üvegkád állványon
• Kemény szappan
• Lámpa (12 V, 100 W, transzformátorra kötve)
• Kettős kondenzor lencse (f = 5 cm)
• Diafragma (lyukblende)
• Gyűjtőlencse (f = 10 cm)
• Optikai sín (4 db lovas, 3 db T tartó)
• Talpas ernyő
• Polárszűrő

Leírás

Üvegkádba töltsünk tiszta vizet, és ebbe mossunk bele kevés hagyományos keményszappant. Bocsássunk át a kádon keskeny, optikai padon előállított (kb. 5 cm átmérőjű) fénynyalábot, a kád túloldalára helyezzünk ernyőt.

A szappant óvatosan adagoljuk! Már egészen kis koncentráció esetén is látható, hogy a fénynyaláb környékén a víz égszínkék színűvé válik. A továbbhaladó fénynyaláb már sárgás színűnek látszik, nagyobb szappankoncentrációnál pedig bíborvörössé válik. Ez utóbbit legjobban az átmenő nyalábban lehet megfigyelni. Üvegkádas kísérletünk alkalmas annak az ismert ténynek a demonstrálására is, hogy az égbolt fénye poláros. Ha ugyanis polárszűrőn keresztül nézünk a kád felé, a polárszűrőt forgatva a látómezőt periodikusan (egyhén) világosabbnak, majd sötétebbnek látjuk.

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

Adjunk szerkezeti magyarázatot a jelenségekre. Mi okozza az ég kék színét és a naplemente vörös színét a légkörben?