Couleur de l'eau

[zephir84]

Bonjour,

Pourquoi l'eau de mer est elle de couleur bleu, celle dans un verre est transparente et un nuage est de couleur blanche??

Merci par avance de vos reponses.
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[Coincoin]

Salut,
L'eau est à peu près transparente.
Pour la mer, tu vois le reflet du ciel, qui est bleu.
Pour les nuages, l'eau y est sous forme de totue petites goutelettes. La lumière est ainsi diffusée par toutes ses gouttelettes : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post1017222

[zephir84]

Salut,

Pour la mer, tu vois le reflet du ciel, qui est bleu.

La je ne comprend pas car si lon eclaire l'eau de mer par une lampe blanche la nuit, on la voit toujours bleu !!

[invitea774bcd7]

http://www.loc.gov/rr/scitech/mysteries/oceanblue.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[zephir84]

Bien , si j'ai bien compris, pour l'eau de mer , c'est parce que l'eau n'est pas parfaitement transparente et absorbe le rouge prioritairement donc diffuse le bleu.

Mais alors pourquoi les nuages, constiuté d'eau, ne réagissent pas de la méme facvon et ne diffusent pas eux non plus du bleu. En gros pourquoi a ce moment la voit on les nuages blancs et non bleus?

[invitea774bcd7]

http://sci.odu.edu/sci/Scire/05Edition/whitecloud.html http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_Mie
Ce que tu devrais te demander c'est pourquoi ces nuages ne nous tombent pas dessus Parce que tu te doutes bien que toute cette quantité d'eau est extrêmement lourde !

[zephir84]

Oui je connaisait cette explication mais les deux liens que tu as envoyés me semblent contradictoire : dans l'un, on explique que l'eau diffuse le bleu (eau de mer) et dans l'autre que l'eau diffuse toutes les longueurs d'onde (nuage).

Or, dans les deux cas, les particules sont les mémes et sous le méme état : de l'eau liquide !!

Comment résoudre cette apparente contradiction?

[zephir84]

Ce que tu devrais te demander c'est pourquoi ces nuages ne nous tombent pas dessus Parce que tu te doutes bien que toute cette quantité d'eau est extrêmement lourde !

J'évoquerait les courant ascendant de convection pour maintenir cette eau dans l'atmosphère , non?

[invitea774bcd7]

Dans les nuages, la lumière est diffusée par des particules plus grosses que la longueur d'onde (même macroscopique : gouttelettes, cristaux de glace…) C'est alors la théorie de Mie qui explique la couleur blanche des nuages.

Pour l'océan, c'est différent. C'est le fait que la longueur d'onde bleue pénètre plus en profondeur que les autres longueurs d'ondes. L'océan apparaît alors bleu car tu vois la lumière réfléchie par l'eau étant en profondeur. La couleur bleue de l'océan disparaît près des côtes quand la profondeur diminue.

[zephir84]

L'océan apparaît alors bleu car tu vois la lumière réfléchie par l'eau étant en profondeur.

C'est ca que j'ai du mal a comprendre. Peut tu etre plus precis stp?

[zephir84]

Pourtquoi l'eau de mer, constitué de particules très grosse aussi, en tout cas superieure à la longueur d'onde, n'est pas le siège d'une diffusion de Mie elle aussi?

[invitea774bcd7]

C'est quoi les grosses particules qu'il y a dans l'ocean ?

[zephir84]

de l'eau ! ( gouttelettes commes dans les nuages)

[invitea774bcd7]

Bah une molécule d'eau, je te la fais à 10 Bohrs. Ça fait grosso modo 0.5 nm.
La lumière, c'est 400-800 nm. Il y a presque 4 ordres de grandeur !
Donc, je ne dirais pas qu'une molécule d'eau est plus petite que la longueur d'onde…

[zephir84]

Attend tu es en train de me diure que les goutellettes d'eau dans le nuages sont plus grosses que les gouttelettes d'eau dans la mer???

[Tropique]

Je trouve que zephir est traité de façon sommaire et injuste; sa question est tout à fait légitime et mérite que l'on s'y attarde un peu plus.
Je ne suis pas le plus qualifié pour ça, mais j'espère que mon intervention suscitera des vocations.

Lorsque l'eau se présente sous forme d'une masse homogène, ininterrompue, elle montre sa "vraie couleur", qui est légèrement bleutée: elle absorbe plus le rouge que le bleu. C'est la même chose avec le ciel.
Dans un verre d'eau, la distance que la lumière doit parcourir est trop faible pour que les phénomènes d'absorption sélective soient perceptibles à l'oeil nu: elle semble transparente.
Le cas de la vapeur d'eau est à comparer à celui du sel, du sucre, ou tout autre matière similaire: tous ces matériaux sont transparents, mais quand ils sont "fragmentés", la lumière incidente se trouve confrontée à des centaines d'interfaces air/matière, chacune réfléchissant environ 14% de la lumière; toutes ensembles, ces interfaces finissent par réfléchir la quasi totalité de la lumière incidente. Comme ces réflections sont plus ou moins aléatoires, elles donnent une impression de blanc, alors qu'une réflection uniforme et cohérente donnerait un effet miroir. Et dans ce cas , la couleur propre du matériau importe relativement peu: du verre coloré pilé aura aussi l'air à peu près blanc: ce sont les effets de réflection qui dominent sur la transmission.

[invitea774bcd7]

OK, il y a confusion
Dans l'océan, il n'y a pas de gouttelettes d'eau. Que des molécules d'eau.

Dans les nuages, c'est de la vapeur d'eau ! Fais-toi chauffer une bonne soupe et ragrde la fumée s'échappant de ton bol. C'est ça de la vapeur d'eau. Tu es également au courant de ça si tu vas au Sauna Eh bien cette vapeur d'eau est composée de gouttelettes d'eau. Comme les gouttes d'eau s'écoulant d'un robinet qui fuit, en plus petit (je dirais que ces gouttelettes ont une taille de l'ordre du micron… Pas sûr, là…)

Je ne trouve pas traiter ce sujet de façon sommaire ! Tu manques pas d'air… Bon bah je te laisse expliquer à zephir84 alors

[zephir84]

Merci de ton attention.

Comme ces réflections sont plus ou moins aléatoires, elles donnent une impression de blanc

Il s'agit donc de reflection diffusante c'est a dire de diffusion, c'est bien ca?
Puis je voir alors la couleur de mer comme la couleur du ciel en invoquant la diffusion Rayleigh?

[zephir84]

Oui donc la taille d'une molécule d'eau etant inferieure a la longueur d'onde, on est bien dans le cas de la diffusion Rayleigh. Est ce correct?

[lpeg]

Bonsoir, j'interviens juste pour une précision au sujet de ce qu'a dit guerom00.

Pour moi, la vapeur d'eau c'est le nom donné à l'eau sous forme de gaz. Gaz qui est invisible. Ainsi l'air est constitué d'une infime partie de gaz eau.
Les nuages ne sont donc pas de la vapeur d'eau mais de très fines gouttelettes d'eau liquide en suspension.

Au revoir.

[Coincoin]

Oui donc la taille d'une molécule d'eau etant inferieure a la longueur d'onde, on est bien dans le cas de la diffusion Rayleigh. Est ce correct?

J'aurais tendance à dire ça aussi. Mais en plus de la diffusion, il y a le problème de l'absorption. Dans l'air, la lumière traverse des kilomètres d'atmosphère sans être véritablement absorbée. Alors que dans la mer, l'eau est beaucoup plus dense que l'air et absorbe donc plus la lumière. Si tu as déjà fait de la plongée ou vu des reportages à la TV, tu sais qu'à 10m de profondeur, ça commence à s'assombrir.
Au final, je pense que c'est donc le fait que l'eau absorbe préférentiellement le rouge qui donne sa couleur, plus tôt que le fait qu'elle le diffuse mieux (Rayleigh).

Du coup, je pense qu'avec tes petites questions du départ, tu as réussi à balayer tout le champ des possibles !

[zephir84]

.
Au final, je pense que c'est donc le fait que l'eau absorbe préférentiellement le rouge qui donne sa couleur, plus tôt que le fait qu'elle le diffuse mieux (Rayleigh).

Oui mais ce qui me géne, c'est que cette lumière absorbée doit ensuite revenir vers l'oeil de l'observateur pour etre visible. Donc je me demande ou se produit la reflexion du rayon partiellement absorbé par l'eau ???

[Coincoin]

Bien vu !
On voit effectivement la lumière diffusée ou réfléchie. La diffusion étant une diffusion de Rayleigh sur les molécules d'eau.
Mais ça n'empêche pas que ça puisse être l'absorption qui donne la couleur : l'eau absorbe mieux le rouge donc la lumière qui arrive en profondeur est plutôt bleue, elle y est diffusée et nous revient.

Au final, je ne sais pas quel est le mécanisme qui prédomine.

[zephir84]

Pour toi, il y a donc reflexion de la lumière au niveau du fond marin?

[Coincoin]

Non. Le fond marin est sombre et absorbe aussi.
Le fond n'intervient pas dans ce que je dis, il faut simplement qu'il soit suffisamment profond pour que la diffusion et l'absorption soit suffisantes pour colorer l'eau.

[streshydrique]

Bonjour, oui ils y a une notion de profondeur, prenon par exemple l'eau continentale, l'eau de lac de montagne nous parait bleu aussi car elle est trés faiblement chargé, la lumiere parvient a une profondeur sufisante alors que pour des lacs de pleine vu la concentration en matiere en suspention et/ou en phytoplancton, la lumiere ne va pas assez profond et la couleur est maron/verte. on peut le remarqué aussi dans les oceans. la manche n'est pas forcement bleu .

[zephir84]

Pour etre plus quantitatif , pourrais avoir une idee de la part de lumière absorbée, de la part diffusée et de la part transmise par les molécules d'eau? Et par les molécules d'air?

[zephir84]

Ah oui au fait peut on dire que l'air est transparent ou alors qu'il absorbe le rouge? Comment se comporte les grandes longueurs d'onde vis a vis de l'air ? Si je m'en fis a la couleur du soleil a travers l'atmosphère ( = rougeatre) je dirait que l'air est vraiment un milieu NON absorbant. Si l'air absorbait l(un peu) le rouge, cette lumière du soleil devrait etre depourvu de rouge aussi. Mon raisonnement est il correct?

[Gilgamesh]

Dans les nuages, c'est de la vapeur d'eau ! Fais-toi chauffer une bonne soupe et ragrde la fumée s'échappant de ton bol. C'est ça de la vapeur d'eau

La vapeur d'eau est un gaz transparent (légèrement bleutée si l'épaisseur est grande). Le nuage ou la fumée qui s'échappe du bol, ce sont des microgoutellettes, donc de l'eau liquide en suspension.


a+

[calculair]

bonjour,

Je pense qu'il faille distinguer

La lumiere reflechie
La lumière transmise
La lumière diffusée
La lumière absorbée
La lumière réemise ( suite à absortion )

Exemple ;
Une feuille d'or est jaune par reflexion et verte par transparence

pour l'eau liquide et les nuages, je ne sais pas