L'une des questions les plus intrigantes qui suivent la plupart des gens dès leur plus jeune âge est : Parce que le ciel est bleu ?Ce doute devient encore plus intéressant quand on apprend que l'univers est sombreet aussi quand on voit qu'au crépuscule, la couleur visualisée dans le ciel passe au rougeâtre.Mais pourquoi cela arrive-t-il ?
Eh bien, pour répondre à toutes ces questions, nous devons d'abord comprendre la composition des couleurs et de la lumière. Les couleurs que nous voyons sont constituées de vagues. Chaque couleur a une longueur d'onde différente. Cette longueur est la distance entre une crête et une autre, c'est-à-dire entre les parties les plus hautes de la vague. Plus la longueur d'onde est longue, plus son énergie de rayonnement est faible et vice versa.
La longueur d'onde est la distance d'un pic à un autre d'une onde électromagnétique.
La lumière du soleil que nous voyons dans le ciel semble blanche,mais en réalité cette couleur blanche est formée par l'union de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. Cela peut être vu dans la figure ci-dessous, où la lumière blanche traverse un prisme et se décompose en les couleurs suivantes: rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet.
Décomposition de la lumière solaire blanche lors du passage à travers un prisme
Le spectre de la lumière visible ci-dessous nous montre que le rouge est la couleur avec la longueur d'onde la plus longue. Le bleu, l'indigo et le violet ont les longueurs d'onde les plus courtes.
Spectre de la lumière visible et leurs longueurs d'onde respectives
Lorsque la lumière blanche du Soleil frappe l'atmosphère terrestre, elle entre en contact avec le molécules et atometoi faire un don. Parmi ces très petites molécules, il y a principalement de l'oxygène gazeux (O2) et de l'azote gazeux (N2). Ces particules réfléchissent ou propagent les couleurs qui composent la lumière du soleil dans différentes directions.
Mais la lumière se propage davantage lorsqu'elle traverse des particules d'un diamètre égal à un dixième de la longueur d'onde (couleur) de la lumière. Comme les tons bleus ont les longueurs d'onde les plus courtes, ils sont plus compatibles avec le petites particules qui composent l'air que les longueurs d'onde de rouge, orange, jaune et vert.
Ainsi, les molécules de l'atmosphère diffusent le bleu en plus grande quantité que les autres couleurs, diffusant le bleu dans toutes les directions de l'atmosphère. C'est cette couleur réfléchie qui atteint nos yeux à la surface de la Terre, alors nous regardons le ciel bleu.
Les astronautes qui voient notre ciel en dehors de la Terre voient également la couleur réfléchie par les molécules dans l'atmosphère, c'est-à-dire qu'ils voient également le bleu du ciel de la Terre.
La couleur du ciel est le bleu car c'est la couleur la plus dispersée par les particules dans l'atmosphère.
Mais dans l'espace il n'y a pas d'atmosphère, on dit qu'il y a du vide. Comme il n'y a pas d'atmosphère, les rayons du soleil ne sont pas dispersés et l'espace est sombre. Cela nous montre que la couleur du ciel dépend des particules présentes dans l'atmosphère. Étant donné que les atmosphères des autres planètes ne sont pas les mêmes que la nôtre, leurs particules ont des tailles et des formes différentes et diffusent donc des couleurs différentes. Cela explique pourquoi le ciel des autres planètes est d'une couleur différente de la nôtre.
Les planètes du système solaire ont des ciels aux couleurs différentes en raison de la constitution de leurs atmosphères.
Ici sur Terre, cet événement peut également être visualisé. Dans la figure suivante, par exemple, nous avons une image du ciel du mont Everest, la plus haute montagne du monde. Voyez que le ciel y est d'un bleu plus foncé. Pourquoi cela arrive-t-il? Car la densité de l'air est très faible et il y a peu de molécules pour diffuser le bleu. Pour cette raison, la couleur du ciel est plus foncée.
Le ciel au sommet du mont Everest est plus sombre que d'habitude
Cependant, une question demeure: Pourquoi le ciel est-il rouge au crépuscule ?
Lorsque le soleil se couche, la lumière traverse une quantité beaucoup plus grande d'atmosphère avant d'atteindre nos yeux. Les couleurs avec des longueurs d'onde plus longues, telles que le rouge et l'orange, sont les dernières à être diffusées, étant visibles même après avoir traversé cette plus grande quantité d'atmosphère. La lumière bleue, qui a été dispersée presque entièrement de cette manière, car l'atmosphère agit comme un filtre, n'atteint pratiquement pas nos yeux. D'autre part, la lumière rouge, qui n'est pas diffusée mais transmise, peut être visualisée.
De plus, les particules de poussière et de fumée plus grosses que les particules d'air sont plus compatibles avec les longueurs d'onde rouges. Par conséquent, ces particules diffusent davantage le rouge que le bleu. Le résultat est une vue magnifique, comme le coucher de soleil ci-dessous :
Coucher de soleil sur la plage avec ciel rougeâtre
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
