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Le ciel est bleu en raison de deux éléments : la lumière et l’atmosphère. Si un de ces deux éléments venait à manquer le ciel serait noir, comme par exemple sur la Lune (dans son cas, en raison de l’absence d’atmosphère).
Prenons chacun de ces deux éléments séparément.
L’atmosphère d’abord. L’air qui la compose est constitué d’une infinité de molécules, de poussières et de minuscules gouttelettes d’eau.
Quant à la lumière son origine est le soleil. Quand elle arrive sur Terre elle est blanche. En fait elle est constituée de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, toutes les longueurs d’ondes. Or certaines longueurs d’ondes sont davantage diffusées par l’atmosphère, plus précisément par les molécules de l’air dont nous avons dit un mot. Et ces longueurs d’ondes sont celles des lumières bleue et verte. Au contraire la lumière rouge composante de la lumière blanche comme la lumière bleue, est celle qui interagit le moins avec les molécules de l’air. C’est pour cela que le ciel est rarement rouge ! On appelle cela la diffusion de Rayleigh.
Donc on récapitule: la lumière blanche arrive du soleil, heurte une molécule de l’atmosphère qui diffuse la partie bleue de la lumière.
Ainsi la lumière change selon la qualité de l’air. S’il y a beaucoup de poussières ou de gouttes d’eau, elles vont diffuser la longueur d’’onde correspondant au jaune. Ce qui rend le ciel un peu moins bleu. Au contraire si l’air est très pur comme à la montagne, très peu de de jaune viendra brouiller le bleu.
On a dit juste avant que les molécules d’air ne diffusaient que très peu le rouge. Pourtant il y a bien du rouge dans le ciel lors des couchers de soleil. Ce phénomène s’explique par le fait que lorsque le Soleil se trouve à l’horizon, il est très loin de nous. Ce qui signifie que la lumière qu’il a émis a, avant de nos attendre, traversé une épaisse couche d’air. Celle-ci a donc déjà largement diffusé les longueurs d’onde bleues de la lumière du soleil. Il n’en reste plus. Conséquence, puisque la couleur bleue a été presque entièrement déjà dispersée par l’atmosphère, et il reste les couleurs jaune, orange et rouge.
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