Vì sao nước biển có màu xanh? Toàn bộ quang học của nước

Khi đứng trước biển cả, chúng ta thường bị mê hoặc bởi màu xanh lam rộng lớn và bí ẩn. Nhưng nếu bạn lấy một cốc nước biển lên, nó lại hoàn toàn trong suốt. Vậy tại sao lại có sự khác biệt này? Bí mật không nằm ở bất kỳ chất tạo màu nào, mà là một màn trình diễn kỳ diệu của ánh sáng và nước. Ánh sáng mặt trời và sự hấp thụ màu sắc Để hiểu vì sao nước biển có màu xanh, đầu tiên chúng ta cần hiểu về ánh sáng mặt trời. Ánh sáng trắng mà chúng ta nhìn thấy thực chất là một hỗn hợp của tất cả các màu sắc trong dải cầu vồng: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Trong ngành quang học, màu sắc của một vật thể được quyết định bởi những màu mà nó hấp thụ và những màu mà nó phản xạ lại mắt chúng ta. Ví dụ, một chiếc lá có màu xanh vì nó hấp thụ tất cả các màu khác và phản xạ lại màu xanh lục. Nước biển cũng hoạt động theo một nguyên tắc tương tự. Sơ đồ quang học cho thấy ánh sáng trắng là sự kết hợp của nhiều màu sắc khác nhau Nước hấp thụ màu đỏ và cam mạnh hơn màu xanh Đây chính là nguyên nhân chính yếu nhất. Khi ánh sáng mặt trời chiếu xuyên qua nước, các phân tử nước (H₂O) bắt đầu hấp thụ các photon ánh sáng. Tuy nhiên, chúng không hấp thụ tất cả các màu như nhau. Hãy tưởng tượng nước là một bộ lọc màu khổng lồ. Nó hấp thụ các màu có bước sóng dài như đỏ, cam và vàng một cách rất mạnh mẽ. Do đó, những màu này chỉ có thể đi sâu xuống nước vài mét trước khi bị "nuốt chửng". Ngược lại, màu xanh lam có bước sóng ngắn hơn nên ít bị hấp thụ hơn. Nó có thể xuyên sâu xuống hàng trăm mét nước, sau đó được phản xạ và tán xạ trở lại mắt chúng ta. Ở những vùng biển sâu và trong nước biển có màu xanh lam thẫm >>> Khám phá thêm: Gió đã tạo ra những con sóng biển ngoài khơi đại dương như thế nào? Tán xạ ánh sáng bởi các hạt nhỏ trong nước Nếu chỉ có sự hấp thụ, tại sao có những vùng biển lại có màu xanh ngọc, xanh lục hay thậm chí hơi đục? Câu trả lời nằm ở hiện tượng tán xạ ánh sáng. Nước biển không hoàn toàn tinh khiết. Nó chứa vô số các hạt lơ lửng như trầm tích, bùn, và đặc biệt là các vi sinh vật thực vật (thực vật phù du). Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào những hạt này, chúng sẽ bị phân tán ra mọi hướng. Những hạt này có xu hướng tán xạ màu xanh lục và vàng hiệu quả hơn. Vì vậy, ở những vùng nước ven bờ có nhiều trầm tích hoặc những khu vực giàu dinh dưỡng có nhiều thực vật phù du, màu xanh lam của nước sẽ bị pha trộn với màu xanh lục do tán xạ, tạo ra các sắc thái từ xanh ngọc bích đến xanh lục. >>> Đọc thêm tại đây: Giải thích hiện tượng thủy triều: Vì sao nước biển lại lên xuống mỗi ngày? Sự kết hợp giữa hóa học của nước và các vật chất trong đó tạo nên bức tranh màu sắc đa dạng của đại dương. Tán xạ ánh sáng bởi sinh vật phù du có thể làm thay đổi màu sắc của nước biển Nước biển có màu xanh là kết quả của một vũ điệu tuyệt đẹp: nước hấp thụ các màu nóng như đỏ và cam, để lại màu xanh lam quý giá. Sau đó, các hạt nhỏ trong nước lại "tô điểm" thêm bằng cách tán xạ ánh sáng, tạo ra vô vàn sắc thái xanh khác nhau. Lần tới khi ra biển, bạn hãy thử quan sát và chiêm ngưỡng sự kỳ diệu này nhé! >>> Tham khảo thêm: Hành trình của muối: Lý giải vì sao nước biển lại có vị mặn đặc trưng