couleur bleu de l'atmosphère

[invite5554d991]

à quoi est elle dûe?
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[invitee6f0086a]

Bonjour,

L’atmosphère terrestre diffuse le spectre bleu de la lumière du soleil.

Peut-être mal formulé, attendre confirmation.

[invite51d17075]

bonjour
tu as un bon résumé ici :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pourquoi_le_ciel_est_bleu

et si tu souhaites plus d'informations sur le modèle physique, interesse toi à la diffusion de Rayleigh

[Gilgamesh]

Diffusion de Rayleigh

Le rayonnement électromagnétique (la lumière du Soleil) est formé d'un champs électrique oscillant. Les molécule d'O₂ (dioxygène) et de N₂ (diazote) se comportent elles même comme des dipôles quand elles sont plongée dans un champ électrique. Les molécules sont électriquement neutre mais elles sont composées de particules chargées (les électrons (-) et les noyaux (+)), qui vont se déplacer légèrement, les noyaux dans une direction du champ et les électron dans l'autre. La molécule va acquérir un pôle "plus" et un pôle "moins" : elle va former un dipôle qui va osciller sous l'effet de ce champ inducteur.

Un dipôle qui oscille réémet de l'énergie, prise sur le champs inducteur. Le calcul de la puissance diffusée fait intervenir un terme en w⁴, où w (omega) est la fréquence du champs inducteur. Comme w_bleu = 2 w_rouge (la longueur d'onde des radiations bleues est deux fois plus petite que celle des radiations rouges, donc leur fréquence est deux fois plus élevée), la puissance rayonnée prise sur la fraction proche du bleu du spectre solaire est 2⁴ fois = 16 fois plus élevée que la fraction prise proches du rouge.

S'il n'y avait pas d'atmosphère, la seule source de lumière serait le disque solaire lui même, qui est blanc. En présence d'atmosphère, celle ci devient à son tour une source de lumière mais omnidirectionnelle, chaque cm3 d'atmosphère recevant une fraction de spectre captée sur toute l'aire atmosphérique éclairée, qu'elle rediffuse dans toutes les directions. En direction du disque, tu reçois tous le rayonnement de ce disque, moins la fraction bleue diffusée sur la longueur du trajet atmosphérique. Le disque t’apparaîtra avec une dominante légèrement rougie, d'autant plus que ce trajet est long ce qui a lieu le matin et le soir. Et en direction de toute autre partie du ciel, tu ne reçois que la fraction diffusée, soit un bleu assez pur.

La lumière du Soleil est donc "dépouillée" de sa fraction bleu en traversant l'atmosphère et cette fraction va être rediffusée par l'ensemble de la voûte céleste.

A ceci s'ajoute la diffusion par les poussières atmosphériques (ce n'est plus un diffusion de Rayleigh, mais une diffusion de Mie), dans les première couches de l'atmosphère, qui diffusent dans le rouge et qui peuvent donner une teinte écarlate à l'horizon lors des lever ou coucher de soleil.

Et pour aller plus loin, un excellent petit strip de l'excellent xkcd :



Alors, pourquoi pas violet, qui est la couleur avec la plus courte longueur d'onde du spectre visible ? Parce que l'intensité de la puissance émise par le Soleil n'est pas la même à toutes les longueur d'onde, et la puissance décroit fortement au courtes longueur d'ondes. Il n'y a donc pas assez de violet dans le spectre pour que le ciel prenne cette couleur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[maxwellien]

Bonjour,

Le rayonnement électromagnétique (la lumière du Soleil) est formé d'un champs électrique oscillant.

Petite correction c'est le champs électromagnétique qui oscillle.

[Gilgamesh]

Certes, mais le champs électromagnétique est formé d'un champ électrique et d'un champ magnétique perpendiculaire qui oscillent de concert. Ici, pour simplifier l'explication je ne considère que les oscillation d'une des deux composante, le champ électrique.

[Bip]

Bonjour,
La diffusion atmosphérique concerne aussi les étoiles du ciel nocturne, alors peut-on dire que le ciel est bleu même la nuit, très faiblement ?
Merci

[Nicophil]

Non mais allô...

[Gilgamesh]

Bonjour,
La diffusion atmosphérique concerne aussi les étoiles du ciel nocturne, alors peut-on dire que le ciel est bleu même la nuit, très faiblement ?
Merci

Dans l'idée oui, mais l'intensité va être proportionnelle avec la puissance surfacique du champs inducteur, de l'ordre du kW/m2 pour le Soleil et du nW/m2 pour les étoiles nocturne (soit en gros un facteur 10¹² entre le jour et la nuit).