le ciel bleu et rouge le soir

[inviteaa00165f]

Bonjour,
Petite question sur la couleur du ciel:
Le ciel est bleu parce que si j'ai bien compris les dipoles de l'atmosphère sont excités par les ondes électromagnétiques du soleil et ces dipoles diffusent (par la diffusion de Rayleigh) avec une puissance moyenne proportionnelle en w^4,et la fréquence la plus grande dans le visible est celle du bleu donc le ciel est bleu.
Mais est-ce que ces dipoles absorbent puis réemettent ou diffusent du bleu?
Aussi le soir les ondes du soleil traversent une plus grande couche d'atmosphère donc pourquoi il n'y a pas plus de diffusion dans le bleu?
Je vous remercie beaucoup d'avance.
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[BioBen]

Tout est là :
http://www.astrosurf.org/lombry/cielbleu-rayonvert.htm
et là :
http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/.../partie2_1.htm (avec la formule deRayleigh en plein milieu), avec le bleu qui est 16 fois plus diffusé que le rouge.

[Antikhippe]

Ca me paraît bien compliqué tout ça... Pourquoi ne pas se servir du simple phénomène d'irisation pour expliquer la rougeur du ciel en soirée ?

[deep_turtle]

Mais est-ce que ces dipoles absorbent puis réemettent ou diffusent du bleu?
Aussi le soir les ondes du soleil traversent une plus grande couche d'atmosphère donc pourquoi il n'y a pas plus de diffusion dans le bleu?

Il y a plus de diffusion dans le bleu le soir, et la couleur du ciel change. On ne fait pas trop attention en général car en plus la luminosité baisse pas mal...

Ca me paraît bien compliqué tout ça... Pourquoi ne pas se servir du simple phénomène d'irisation pour expliquer la rougeur du ciel en soirée ?

Tu veux dire quoi par "irisation" ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteaa00165f]

Excusez moi encore mais je ne comprends pas. Merci tout d'abord pour les sites.Voilà certains passages de ces mêmes sites.

"La couleur bleue du ciel s’explique par l'importance de la diffusion de Rayleigh. La plupart des longues longueurs d’ondes, les couleurs rouge, orange et jaune en particulier traversent l’atmosphère sans être trop dérangées par ses constituants. Par contre la lumière bleue est absorbée par les molécules d'air qui réémettent ce rayonnement dans toutes les directions. La lumière bleue est ainsi diffusée à travers tout le ciel. C’est la raison qui explique pourquoi, quelle que soit l’endroit du ciel que vous observiez, le ciel vous paraît bleu."


"Au coucher du Soleil, pour ne prendre que cet exemple, le même phénomène se produisant à l'aube, la lumière arrive de l'horizon et parcourt un plus long trajet dans l'atmosphère que lorsque le Soleil est à la verticale du lieu. La diffusion de la lumière est importante ce qui explique pourquoi le Soleil est beaucoup moins lumineux et peut être observé sans que nous soyons ébloui lorsqu'il est à deux doigts de l'horizon. Sa couleur passe progressivement de l'orange au rouge car cette fois ce sont les rayonnements bleus et verts, de courtes fréquentes, qui sont diffusés et seule la lumière rouge traverse l'atmosphère et parvient à l'observateur. "

"La couleur orange d'un coucher de soleil s'explique facilement. Lorsque le Soleil est bas sur l'horizon, les rayons solaires effectuent un trajet beaucoup plus long dans l'atmosphère que lorsque le soleil est au zénith. C'est pourquoi un photon provenant du Soleil à son point le plus bas sur l'horizon a une plus forte chance d'être diffusé qu'un photon provenant du soleil au zénith.
Or la théorie de la diffusion Rayleigh montre que les photons de courte longueur d'onde (bleu) sont plus diffusés que les photons de grande longueur d'onde (rouge-orange). Puisque les photons qui atteignent notre oeil lorsque l'on regarde un coucher de soleil sont majoritairement des photons non diffusés, ceux de courte longueur d'onde sont moins nombreux que ceux des grandes longueurs d'onde.
Ainsi, le Soleil est rouge-orange à son coucher."


Je ne comprends pas:d'un coté on explique la couleur bleu du ciel par "La lumière bleue est diffusée à travers tout le ciel"
et de l'autre on dit "Sa couleur passe progressivement de l'orange au rouge car cette fois ce sont les rayonnements bleus et verts, de courtes fréquentes, qui sont diffusés et seule la lumière rouge traverse l'atmosphère et parvient à l'observateur. " pr expliquer la couleur rouge et on dit aussi "un photon provenant du Soleil à son point le plus bas sur l'horizon a une plus forte chance d'être diffusé qu'un photon provenant du soleil au zénith"let"les photons qui atteignent notre oeil lorsque l'on regarde un coucher de soleil sont majoritairement des photons non diffusés".
J'ai l'impression qu'il y a une contradiction.Mais je pense que je ne comprends pas ces phrases.
Merci

[Antikhippe]

Tu veux dire quoi par "irisation" ?

Je veux parler de la diffraction de la lumière du Soleil... Quand il se couche, notamment.

[deep_turtle]

Je ne comprends pas:d'un coté on explique la couleur bleu du ciel par "La lumière bleue est diffusée à travers tout le ciel"

La lumière bleue (faible fréquence) est plus diffusée que la lumière rougue, oui.

et de l'autre on dit "Sa couleur passe progressivement de l'orange au rouge car cette fois ce sont les rayonnements bleus et verts, de courtes fréquentes, qui sont diffusés et seule la lumière rouge traverse l'atmosphère et parvient à l'observateur. "

ça redit la même chose

pr expliquer la couleur rouge et on dit aussi "un photon provenant du Soleil à son point le plus bas sur l'horizon a une plus forte chance d'être diffusé qu'un photon provenant du soleil au zénith"

certes. On peut rajouter que les bleus ont plus de chance que les rouges d'être diffusés.

"les photons qui atteignent notre oeil lorsque l'on regarde un coucher de soleil sont majoritairement des photons non diffusés".

Oui, ceux qui viennent directement du soleil sont ceux qui n'ont pas été diffusés (ceux qui sont diffusés repartent dans n'importe quelle direction et ont de grandes chances de changer de direction. Donc ils ne proviennent plus de la direction du soleil). Donc plutôt des rouges...

J'ai l'impression qu'il y a une contradiction.

C'est mieux maintenant ou il y a toujours un truc qui coince ?

[inviteaa00165f]

oui il y a toujours un truc qui coince,excusez moi.On dit le bleu diffuse plus que le rouge donc le ciel est bleu puis on dit le bleu diffuse plus etdans toutes les directions,et donc le ciel est rouge.J'ai l'impression que c'est la même hypothèse qui donne 2 conclusions différentes.
Merci

[deep_turtle]

Ah je comprends ton problème... En fait on dit que le ciel est bleu quand on ne regarde pas dans la direction du soleil, et qu'il est rougi dans la direction du soleil. La journée on ne voit pas trop le second effet car l'épaisseur d'atmosphère traversée est faible. Par contre le soir c'est très net : c'est autour du soleil que le soleil est rouge (car la lumière bleue a été diffusée dans d'autres directions).

[inviteaa00165f]

merci mais quand on dit "diffuser" ça veut dire que la "couleur se propage dans toutes les directions et donc perd progressivement de sa luminosité?"

La journée,l'épaisseur de l'atmosphère est faible,le bleu est plus diffusé que le rouge mais le soir l'atmosphère traversée par les rayons du soleil est plus épaisse donc le bleu est encore plus diffusé donc du coup perd de son éclat. C'est ça?

[inviteaa00165f]

J'ai une autre question qui me vient à l'esprit.On a vu que pour un atome ou molécule,il absorbe par exemple dans le bleu et réemet dans le bleu (qui s'explique je pense par les différents niveaux d'énergie qui excite l'electron de l'énergie fondamentale et le fait passer à niveau excité lorsque deltaE=h nu et idem pour la relaxation).
Pourquoi en spectroscopie par exemple d'une solution jaune(exemple:bleu de bromothymol en milieu acide) l'absorption est maximale en bleu et est minimale en jaune?Le raisonnement ne peut -il pas être le même.Je pense que la solution absorbe le bleu,il y a relaxation ensuite par dissipation thermique donc sans émission de rayonnement bleu.

Quelle est alors les 2 raisonnements différents?

Merci

[deep_turtle]

Ce sont surtout des conditions physiques différentes. Comme tu le dit très bien plus haut, c'est la diffusion Rayleigh qui conduit à une diffusion préférentielle dans le bleu. Or la diffusion Rayleigh c'est quand le corps diffusant n'a pas de résonance au voisinage de la fréquence considérée.

Quand on parle de spectre d'absorption c'est exactement le contraire. L'absorption correspond aux fréquences auxquelles le corps étudié réagit très fortement, dans le cas que tu mentionnes, par des transitions électroniques d'un état quantique à un autre.

Dans l'atmosphère il y a les deux phénomènes. La radiation est diffusée par les constituants de l'atmosphère, mais aussi partiellement absorbée par certains d'entre eux. Ce dernier phénomène ne change pas le bleu du ciel car les absorptions ne concernent pas préférentiellement le bleu ou le rouge, il y en a un peu partout dans le spectre.

[FC05]

D'abord, ces problémes de couleurs c'est compliqué car le "capteur" est notre oeil ... en fait notre cerveau qui interpréte tout ça.

Mais pour moi le type de raisonnement est le même. Il faut toujours préciser ce qu'on observe.

Par exemple pour des solutions jaunes, on arrive à voir suivant certains angles, le bleu qui est diffusé. Et on retrouve le même type de probléme qu'avec le ciel.

Le fait que dans les solutions on remarque moins le phénomène est effectivement lié à la "redescente" qui s'effectue par étapes donc dans des longueurs d'ondes plus grandes. Elle deviennent invisibles (IR).

Mais on peut faire l'inverse en faisant "apparaitre" les UV. C'est le type de composé que l'on trouve dans les lessives qui lavent "plus blanc que blanc" (aujourd'hui on dit blanc éclatant parce que Coluche (qui ne comprenait rien pour le coup) c'était moqué de la formule).
Avec ce type de composés, on renvoie la lumiére blanche (blanc) et on renvoie en plus des photons visibles crées par les UV normalement invisibles (plus de blanc (bleu en fait ...)).
D'où la sensation de blanc éclatant.

[inviteaa00165f]

Merci beaucoup pour vos réponse.J'apprécie énormément votre patience.

Je voudrais tout d'abord que quelqu'un me confirme (ou non) mon résumé sur la couleur du ciel,pour voir si j'ai effectivement bien compris.
Quand on dit "diffuser" ça veut dire que la "couleur se propage dans toutes les directions et donc perd progressivement de sa luminosité?"

La journée,l'épaisseur de l'atmosphère est faible,le bleu est plus diffusé que le rouge c'est pourquoi on voit le ciel bleu mais le soir l'atmosphère traversée par les rayons du soleil est plus épaisse donc le bleu est encore plus diffusé donc du coup perd de son éclat,le bleu devient de moins en moins bleu c'est pour ça que l'on voit sa couleur complémentaire le rouge. C'est ça?
Mais la journée si le bleu est plus diffusé par les particules,on va dire pour exagérer que le rouge lui n'est pas diffusé donc normalement il devrait traverser l'atmosphère intact tel qu'il a été émis par le soleil donc on pourrait dire comme le rouge n'a pas perdu de son éclat on devrait voir plus le rouge.Ou doit-on dire que c'est comme si le bleu qui était diffusé plus que le rouge par l'atmosphère crée une sorte couche de bleu au dessus de la terre "empéchant" les rayons rouges de passer et d'arriver jusqu'à notre oeil?
Bon j'espère que j'ai bien exprimé ma pensée.

Sinon pour la spectro.
Deep turtle vous dites:"la diffusion Rayleigh c'est quand le corps diffusant n'a pas de résonance au voisinage de la fréquence considérée"
Moi je pensais qu'au contraire le dipole avait des niveaux d'énergie dipolaire, le dipole passe d'un niveau d'énergie supérieur quand il est excité est retombe ensuite et ce phénomène ce fait préferentiellement pour le bleu,en réémettant lors de sa relaxation du bleu dans toutes les directions?

FC05:"Le fait que dans les solutions on remarque moins le phénomène est effectivement lié à la "redescente" qui s'effectue par étapes donc dans des longueurs d'ondes plus grandes. Elle deviennent invisibles (IR)."
Vous voudriez dire que pour cette solution jaune, elle absorbe le bleu et la descente se fait dans des couleurs IR, car redescendant par palier, tandis que pour le jaune traversant cette solution,elle abosrbe le jaune et réemet en jaune? Mais alors il y a quand même absorption du jaune or on observe une absorption quasi nulle pour le jaune?

Merci

[Madarion]

Tout est là :
http://www.astrosurf.org/lombry/cielbleu-rayonvert.htm

Une petite erreur a été glissé sur le schéma "arcenciel-gouttedeau.gif" ce nomment "lumière blanche incidente" de ce lien.
La sortie de la lumière diffractée de la goûte est bien sur inversé.
Mais bon là c'est sans trop d'importance.

Bien vu BioBen.

[FC05]

La solution n'absorbe pas dans le jaune.