Pourquoi le ciel est bleu?

La nature présente des mystères sur la façon dont certaines choses sont comme elles sont. La couleur du ciel est un phénomène naturel qui a attiré diverses opinions et explications mythiques et scientifiques. Par temps clair, le ciel est bleu, la couleur variant parfois plus blanchâtre, en particulier vers l'horizon. Divers scientifiques ont développé diverses théories expliquant la couleur bleue. La plupart des scientifiques s'accordent pour dire que l'atmosphère contribue à la couleur du ciel. L'un de ces mythes inclut l'explication selon laquelle le ciel est bleu car la lumière du soleil reflète la couleur bleue des océans. Cependant, cette explication est fausse car le même phénomène d’absorption de la lumière dans l’atmosphère se produit également dans l’eau, les ondes lumineuses plus longues étant absorbées plus profondément que les courts rayons bleus.

Dispersion de lumière

La théorie la plus communément admise expliquant la couleur bleue du ciel est la dispersion de la lumière par l'atmosphère. L'atmosphère est constituée de gaz et d'autres particules qui entrent en collision avec des particules lumineuses et les dispersent dans différentes directions et intensités. La lumière est composée d'un spectre de sept couleurs de longueurs d'onde variables. Ces couleurs comprennent le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le bleu, l'indigo et le violet, dont les particules sont dispersées de manière inégale. La lumière bleue se déplace à des longueurs d'ondes plus courtes et est dispersée plus que les autres couleurs lorsque la lumière du soleil traverse l'air. La couleur bleue a également une fréquence plus élevée que la couleur rouge et diffuse plus. Cette diffusion et re-diffusion crée un effet où le ciel apparaît en bleu. La lumière se déplace en ligne droite dans toutes les directions. Au cours de ces mouvements, il se heurte à des particules de gaz et autres matériaux présents dans l’atmosphère, qui absorbent la lumière et émettent une couleur de lumière similaire à celle absorbée.

Théories de Tyndall et Rayleigh

John Tyndall, un scientifique du 19ème siècle, fut le premier à développer une théorie correcte de la couleur bleue du ciel. Lord Rayleigh a exposé la théorie de Tyndall sur la dispersion de la lumière par l'atmosphère. Rayleigh a mené d'autres études sur le comportement de la lumière, pour arriver finalement à la conclusion que la lumière bleue est plus dispersée que la lumière rouge. Il a estimé que la lumière bleue est plus dispersée que la couleur rouge par un facteur de 10. Auparavant, les scientifiques pensaient que les particules de poussière et d'eau dans l'atmosphère contribuaient à l'absorption et à la diffusion de la lumière. Les théories étaient dépréciées, car le ciel changerait de couleur avec les quantités changeantes de poussière atmosphérique et d’eau.

La biologie

La couleur du ciel a également été liée aux récepteurs de nos yeux, qui varient en sensibilité aux déclencheurs de différentes couleurs. Les cônes pour la couleur perçoivent les couleurs des longueurs d'onde différemment. On sait que les récepteurs bleus sont plus sensibles que ceux des couleurs rouge et verte; par conséquent, nous sommes plus susceptibles de percevoir les particules de lumière bleue qui ont été dispersées par la lumière du soleil.

Variations de couleur du ciel

Vers l'horizon au petit matin ou au coucher du soleil, la couleur du ciel apparaît blanche ou rouge. L'aspect blanchâtre du ciel est dû à une plus grande dispersion de la lumière bleue par les particules atmosphériques qui se déplacent dans l'air. La dispersion disperse davantage la lumière bleue en la rendant plus pâle à distance. Au fur et à mesure que le soleil se couche plus bas dans le ciel, la lumière traverse davantage d'air dispersant même les ondes lumineuses les plus longues, rendant les ondes lumineuses rouges plus visibles, car les ondes bleues sont déjà plus dispersées puisqu'elles parcourent une plus grande distance avant d'atteindre l'œil.

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