Pourquoi le ciel est bleu

À un moment donné de notre enfance, nous nous sommes peut-être posé la question de savoir pourquoi nous voyons le ciel bleu et pourquoi pas le noir comme espace extérieur ou transparent comme l'air. Bien que cela semble une question simple, la réponse est non. Pour donner une explication, nous devons revoir certaines notions de physique et pourquoi nous percevons certaines couleurs comme nous les percevons.

Dans cet article, nous allons essayer de donner une explication simple à la question de savoir pourquoi le ciel est bleu?

Lumière et longueur d'onde

Nous définissons la lumière comme une onde électromagnétique qui se déplace à une vitesse constante et peut vibrer à une certaine fréquence. On l'appelle longueur d'onde à une distance pouvant parcourir une onde jusqu'à la fin d'un cycle et qui dépend de sa fréquence.

Puisque le spectre lumineux est continu, il y a de la lumière à n'importe quelle longueur d'onde. Autrement dit, la lumière existe non seulement dans le spectre visible de l'œil humain, mais il existe des ondes que nous ne percevons pas comme des ondes radio (longueurs d'onde plus longues), des micro-ondes (longueurs plus courtes) ou des rayons ultraviolets et gamma (fréquences plus basses). longueurs).

Que se passe-t-il lorsque la lumière interagit avec la matière

Les objets que nous voyons n'émettent pas de lumière par eux - mêmes, mais ils ont besoin d' interagir avec la lumière pour les voir de certaines couleurs. Selon les caractéristiques des atomes qui les composent, la lumière interagit ou non avec eux, car il existe un nombre infini de fréquences.

La partie de la lumière qui n'interagit pas avec les atomes est absorbée ou réfléchie. Parmi ceux qui sont absorbés, une partie interagit. Ce phénomène d'absorption modifie ou excite les atomes qui, lorsqu'ils reviennent à leur état naturel (en perdant l'excitation), émettent une lumière présentant les mêmes caractéristiques que la lumière absorbée. Eh bien, c’est la lumière que nos yeux perçoivent lorsque nous voyons un objet . C'est-à-dire que les objets émettent de la lumière, mais uniquement lorsqu'ils la reçoivent de l'extérieur et à certaines fréquences. Par exemple, un fruit comme la fraise absorbe à n'importe quelle fréquence, mais ne réémet que la lumière rouge. Nous percevons une rémission de la lumière et non une réflexion.

Pourquoi voyons-nous le ciel bleu

La source de lumière émise dans ce cas est le soleil. Le soleil émet certains types de lumière, dont la combinaison est perçue comme une lumière blanche . Cette lumière émise traverse l'espace et, environ huit minutes plus tard, atteint les couches de l'atmosphère.

Dans l'atmosphère, il y a plusieurs molécules (qui, comme les atomes, absorbent et réémettent la lumière). De toutes ces molécules, la principale est la molécule d'azote. Cette molécule a la particularité de recevoir à une certaine longueur d'onde et de la retransmettre dans une autre direction (phénomène appelé dispersion de Rayleigh), mais d'une manière différente selon ses longueurs d'onde. Ainsi, la lumière bleue (petite longueur d'onde) est plus dispersée que la lumière rouge (grande longueur d'onde).

Le processus commence par l'entrée de rayons lumineux dans l'atmosphère. Ces rayons sont composés de lumière dans différentes longueurs d'onde. Les longueurs correspondant au rouge, au jaune et au vert pénètrent dans l'atmosphère, mais ne se dispersent pas, mais impactent plutôt la surface ou retournent dans l'espace. Tandis que les longueurs bleues sont dispersées et réfléchies par les particules de l'atmosphère, leur dispersion augmente. Ainsi, ils teignent complètement le ciel bleu. En bref, la lumière bleue reste dans le ciel, les autres traversent l’atmosphère.

Comme on le voit parfois, au coucher du soleil, il est plus facile de percevoir certaines nuances rouges dans le ciel. La raison doit être recherchée dans la position différente du soleil par rapport au jour, ce qui détermine que les rayons sont plus parallèles à l'atmosphère, de sorte qu'ils se déplacent plus loin et sont plus dispersés que pendant les autres moments, nous le voyons donc .

Ainsi, quand il y a beaucoup de nuages ​​ou que le ciel est pollué, nous ne pouvons pas bien percevoir la couleur bleue, mais quand il est clair, oui.

Est-ce que ça se passe comme ça sur d'autres planètes?

Ce phénomène n'est présent que sur les planètes où règne une atmosphère (cela dépend même de sa composition). Par exemple, la planète Mars a une atmosphère si mince que la lumière bleue ne peut pas se disperser à l'intérieur de la planète, de sorte qu'une atmosphère rouge est perçue. Cependant, à l'aube de cette planète, si une atmosphère plus bleue peut être observée, l'épaisseur de l'atmosphère étant plus importante pendant les couchers de soleil, elle permet donc une plus grande dispersion de la lumière bleue.

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