Pourquoi le ciel est bleu?

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction

Cette page vise à imaginer tout un tas d'hypothèses possibles par rapport à une question donnée, et à proposer des protocoles expérimentaux visant à les tester.


Sommaire

Hypothèses envisagées

Le ciel est bleu à cause des reflets de l’eau (océan, mer,…) sur l’atmosphère.

Sur la terre il y a essentiellement des mers et des océans. Ils se reflètent dans le ciel ce qui explique la couleur bleu du ciel. Preuve en est que sur la lune le ciel est noir, effectivement il n'y a pas d'océans sur la lune. Le ciel est bleu tout simplement parce que la terre est majoritaierment recouverte d'eau. L'atmosphère composé de gaz créé un reflet de couleur bleu que nous aperçevons. Donc, en fait, le ciel n'est pas bleu, mais nous semble bleu. Si un jour les désert remplace l'océan, il deviendra sans aucun doute brun/jaunâtre...


Image: Moon-apollo17-schmitt_boulder.JPG

Comme nous pouvons le voir sur la photo ci-dessus la lune reçoit la lumière du soleil car il y a des ombres. Le sol de la lune est blanc, jaunâtre et pourtant le ciel est noir.Cette hypothèse n'est donc pas valable. Une des différences entre la terre et la lune est qu'il n'y a pas d'atmosphère sur la lune, ce qui expliquerait peut être la couleur du ciel depuis la terre.

l'atmosphère présent sur la terre est la cause de la couleur du ciel

Sans atmosphère sur la terre le ciel serait complètement noir. C'est le cas sur la lune où l'on distingue à tout moment les étoiles, le soleil ou la terre. Mais l'atmosphère sur terre est bel et bien présent. L'atmosphère terrestre est constitué d'un nombre important d' atomes, de poussières et de goutelettes d'eau. La lumière du soleil est la lumière blanche, c'est à dire qu'elle est constituée de toutes les couleurs de l'arc en ciel. Les différentes couleurs de l'arc en ciel (que l'on appelle des longueurs d'onde) vont réagir différemment en entrant dans l'atmosphère. Ce sont les plus courtes longueurs d'onde qui sont diffusées par les molécules qui constituent l'atmosphère.


Voici donc ci-dessous la décomposition de la lumière blanche. C'est ce que l'on appelle le spectre de la lumière blanche. Image: SpectreLumiere.JPG

Les rayons bleus sont diffusés dans toutes les directions en rencontrant les différents éléments dans l'atmosphère. Voila pourquoi le ciel nous paraît bleu et le soleil jaune.


Image: DiffusionBleu.JPG

Les rayons rouges eux ne sont pas diffusés dans toutes le directions.


Image: DiffudionRouge.JPG

Nous voyons donc bien que les rayons bleus sont diffusés dans toutes les directions alors que les autres couleur comme le rouge sont assez peu diffusées.

Mais comment alors expliquer la couleur du ciel pendant le coucher du soleil? Le soir, les rayons du soleil traversent une épaisseur d'atmosphère beaucoup plus importante qu'en milieu de journée. Cette épaisseur fait que le violet, le bleu, le vert, une bonne partie du jaune sont diffusés. Le ciel prend alors une couleur rosée et le soleil une couleur orange.

Image: SoleilTerre.JPG


On peut maintenant se proposer de faire une petite expérience afin de démontrer tout cela. Il suffit d'avoir un récipient d'eau auquel on ajoute un petit de poudre de lait. Puis on place une lampe à côté du récipient et on observe la couleur du liquide à différents endroits.


VIDEO

On voit donc bien que quand on regarde du dessus la couleur du liquide est bleuté et quand on regarde en face la couleur est plus rouge-orange.

Conclusion générale

Nous avons donc pu voir que la couleur du ciel ne viens en aucun cas des océans présents sur la terre, mais de l'interaction entre l'atmosphère terrestre et les rayons lumineux émis par le soleil. Les molécules de l'air diffusent la lumière avec un effet sélectif, appelé diffusion de Rayleigh. John W. Rayleigh était un physicien anglais du 19ème siècle connu pour la diffusion Rayleigh, la théorie de la convection (Nombre de Rayleigh), Quotient de Rayleigh

Concepts scientifiques associés

Page de wikipedia sur la diffusion Rayleigh : diffusion Rayleigh

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