Dlaczego większe tętnice wydają się być białe, a nie czerwone, ale żyły są niebieskie?

Większe tętnice wydają się białe, a nie czerwone, głównie ze względu na zjawisko optyczne znane jako rozpraszanie Rayleigha . Ten efekt rozpraszania powoduje, że niebieskie i fioletowe fale świetlne są bardziej rozpraszane niż inne kolory widma widzialnego, gdy światło oddziałuje z cząsteczkami lub cząsteczkami w atmosferze lub innych ośrodkach.

Oto wyjaśnienie, dlaczego tak się dzieje:

1. Rozpraszanie światła: Kiedy światło, w tym światło słoneczne, przechodzi przez dowolny ośrodek, może oddziaływać z cząsteczkami lub cząsteczkami obecnymi w tym ośrodku. Ta interakcja może powodować rozproszenie lub przekierowanie światła w różnych kierunkach. Stopień rozproszenia zależy od długości fali światła i wielkości cząstek lub cząsteczek.

2. Rozpraszanie Rayleigha: Rozpraszanie Rayleigha to specyficzny rodzaj rozpraszania światła, który występuje, gdy światło oddziałuje z cząsteczkami lub cząsteczkami, które są znacznie mniejsze niż długość fali światła. Ten typ rozpraszania jest najskuteczniejszy przy krótszych falach, takich jak światło niebieskie i fioletowe, i mniej skuteczny przy dłuższych falach, takich jak światło czerwone i pomarańczowe.

3. Ściany tętnic: Ściany większych tętnic są stosunkowo grube i zawierają wiele włókien tkanki łącznej, w tym elastynę i kolagen. Włókna te są ułożone w regularny wzór i działają jak centra rozpraszające światło. Kiedy światło białe, zawierające wszystkie kolory widma widzialnego, przechodzi przez ścianę tętnicy, składowe światła niebieskiego i fioletowego są rozpraszane skuteczniej na skutek rozpraszania Rayleigha.

4. Asorpcja czerwieni: Oprócz rozproszenia część światła jest pochłaniana przez tkanki i hemoglobinę w ścianach tętnic. Hemoglobina, białko przenoszące tlen w czerwonych krwinkach, pochłania światło w niebiesko-zielonym obszarze widma. Jednakże wielkość absorpcji nie jest na tyle znacząca, aby całkowicie przeciwdziałać efektowi rozpraszania.

W wyniku połączonego efektu rozpraszania i absorpcji Rayleigha większa część światła niebieskiego i fioletowego jest rozpraszana z powrotem w kierunku obserwatora, nadając większym tętnicom białawy wygląd. Z drugiej strony żyły wydają się niebieskie, ponieważ znajdująca się w nich odtleniona hemoglobina pochłania więcej światła czerwonego i żółtego, dzięki czemu więcej niebieskiego światła odbija się i dociera do naszych oczu.