home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / skeptic / 21630 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-12-23  |  3.8 KB  |  85 lines
  1. Newsgroups: sci.skeptic
  2. Path: sparky!uunet!psinntp!wrldlnk!usenet
  3. From: "James F. Tims" <p00168@psilink.com>
  4. Subject: Re: Why the sky is blue - again
  5. In-Reply-To: <1992Dec22.105404.1@stsci.edu>
  6. Message-ID: <2934169088.8.p00168@psilink.com>
  7. Sender: usenet@worldlink.com
  8. Nntp-Posting-Host: 127.0.0.1
  9. Organization: Semper Excelsior
  10. Date: Wed, 23 Dec 1992 03:54:44 GMT
  11. X-Mailer: PSILink (3.2)
  12. Lines: 71
  13.  
  14. >DATE:   Tue, 22 Dec 1992 15:54:04 GMT
  15. >FROM:   zellner@stsci.edu
  16. >
  17. > > OK.  Let's see if I'm getting anywhere.  All the light hits
  18. > > the atmosphere and starts bouncing around, the odds of it bouncing
  19. > > being some factor of how many molecules there are to hit, how big they
  20. > > are, and so forth, and on the wavelength; the odds of bouncing get better 
  21. > > the shorter the wavelength gets.  I assume the Rayleigh equations 
  22. > > calculate the actual odds, given a molecular size, density, and a 
  23. > > wavelength....
  24. >
  25. >That's essentially correct.  Actually you get a scattering efficiency - the
  26. >ratio of the cross-section of light removed from the beam to the geometrical
  27. >cross-section of the scatterer - which increases as the fourth power of the
  28. >size/wavelength parameter.  You just multiply the scattering cross-section per
  29. >particle by the number of particles in the beam. 
  30. >
  31. > > Blue takes enough extra bounces that a lot more of it bounces into the eye
  32. > > than do the lower frequencies. The lower frequencies do in 
  33. > > fact get back to the eye, but compared with the blue, they're small change.  
  34. > > When looking through a lot of the atmosphere toward the rising horizon, 
  35. > > more of the blue has scattered, leaving relatively more red, which has
  36. > > miraculously managed to come through almost unscathed -- unscattered. 
  37. >
  38. >Generally there is only one "bounce"; the atmosphere is optically thin at
  39. >visible wavelengths.  It's not the number of bounces that counts, but the
  40. >probablility of bouncing.
  41. >
  42. > > Does this mean that UV-sky is "brighter" than the blue?  
  43. >
  44. >In the near UV the scattering efficiency as described above is higher.  But 
  45. >the sun isn't very bright in the UV, and the higher optical depth starts to
  46. >take a toll - more of the light is scattered back into space.  In the
  47. >"vacuum UV", shortward of about 3000A, you start to get true atomic ABSORPTIONS
  48. >by O3, O2, O, and nitrogen.  Recall to kick an atom into a higher electronic
  49. >state or to ionize it you generally need 5 to 10 electron volts, which is in 
  50. >the UV in terms of photon energy. 
  51. >
  52. > > Let me guess.  UV is short enough to where the molecule size starts to 
  53. > > matter ...
  54. >
  55. >Nope.  Remember molecules are only a few Angstroms in size.  The wavelength 
  56. >is still a thousand times larger.
  57. >
  58. > > O3 is more opaque than O2.
  59. >
  60. >The O3 absorption is a true absorption, not a pure-scattering phenomenon.  
  61. >The photon doesn't just bounce, it's destroyed.  The atom that did the
  62. >absorbing can re-radiate the energy at the same wavelength (resonant
  63. >scattering), or it can radiate several photons at longer wavelengths as it
  64. >cascades down through electronic energy levels (airglow), or the energy can 
  65. >be thermalized by collisions between atoms.  But the process is entirely 
  66. >different from Rayleigh scattering.
  67. >
  68. >Ben
  69. >
  70.  
  71. I have profited from this thread, most definitely, and thanks to everybody.
  72. I think I could almost pass the quick quiz.  My pick for the winning analogy
  73. is the radio waves going through a cloud of baseballs.  Light can cover
  74. a lot of ground in 1/10e7 seconds. I don't know -- .0456 miles -- 241 feet?
  75. 24 feet?  Now you know why I'm not an engineer or a physicist,  
  76.  
  77.   ,...,.,,
  78.  /666;    ',    jim tims
  79. ////;    _~ -   p00168@psilink.com
  80. (/@/----0-~-0
  81.  ;'  . `` ~ \'
  82.   , `    ' , >      I suffer the heartbreak of untidy thought processes.
  83. ;;|\..((   -C---->> Too much unfolded mental laundry.  "Hey!  Wanna hear
  84. ;;| >-  `.__),;;    why the sky's blue?" I was boring before, but now this! 
  85.