O céu é a física azul. Qual é a cor do céu? Por que o céu é azul em termos de física? Por que o céu é azul durante o dia

Você já se perguntou por que o céu é azul? Afinal, a atmosfera consiste em ar transparente e a luz do sol é branca. Como é que durante o dia à luz do Sol o céu fica azul e opaco. Até 1899, esse paradoxo era insolúvel, mas agora a ciência sabe a resposta.

Por que o céu é azul?

A resposta está na natureza da luz. A luz branca consiste em sete cores do espectro: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, azul e violeta, cada uma das quais corresponde a um comprimento de onda específico. Os comprimentos de onda da luz vermelha são os mais longos, laranja um pouco mais curto... violeta são os mais curtos.

Sol

raios de luz

As cores do espectro que compõem a parte visível da radiação (luz) do nosso Sol.

Terra

Ao passar pela densa atmosfera terrestre, a luz começa a se espalhar, refratando nas menores partículas de gás, vapor d'água e poeira. Como você deve ter adivinhado, nem todos os componentes do espectro se espalham igualmente. Ondas vermelhas tão longas praticamente não se espalham para os lados, seguindo o feixe até o chão. A luz azul de ondas curtas, ao contrário, é muito bem espalhada para os lados, colorindo todo o céu em tons azul-azulados.

ondas de luz

atmosfera da Terra

Refração e dispersão da parte azul do espectro

Quanto menor o comprimento de onda da luz, mais ela se espalha na atmosfera e vice-versa. O número "3" na figura marca o processo de refração da luz nas moléculas de gás, partículas de poeira e gotas de água que preenchem a atmosfera.

Resposta curta: A parte azul do espectro de cores do Sol, devido ao comprimento de onda curto, é melhor espalhada na atmosfera terrestre em comparação com as outras 6 cores do espectro.

Por que o céu NÃO é roxo?

A parte violeta do espectro realmente tem um comprimento de onda mais curto do que a parte azul e, portanto, é melhor espalhada na atmosfera. No entanto, nosso céu não é roxo. Por que? Primeiro, o Sol tem um espectro irregular - a radiação violeta é muito menor que a azul. Em segundo lugar, os olhos humanos são menos sensíveis ao roxo.

Por que o pôr do sol é vermelho?

Durante o nascer e o pôr do sol, a luz solar viaja tangencialmente à superfície da Terra - a distância percorrida pelo feixe através da atmosfera aumenta significativamente. Toda a luz de comprimento de onda curto é espalhada para os lados muito antes de atingir o observador. Apenas longas ondas laranja e vermelhas atingem o solo, que se espalham levemente ao longo dos raios diretos e colorem a parte local do céu.

Por que o céu é azul?

“Pai, por que o céu é azul e não, digamos, verde ou roxo?”
Crianças quando começam a aprender o mundo são muito ativos em fazer perguntas. Centenas de perguntas por dia sobre qualquer coisa que esteja sob os holofotes. Tudo o que você ouve é "por quê". E o pai (ou a mãe) de forma alguma pode "cair de bruços" e perder a autoridade, dizendo "não sei". Como pode ser isso, porque ele vive há muito tempo e sabe com certeza essas coisas elementares desde a infância?
E papai, claro, sabe porque esse céu ficou azul de repente 😉, e se de repente ele esqueceu alguma coisa, ele lê com atenção o que está escrito abaixo.

Qual é a cor da luz do sol?

Para entender a cor do céu e entender por que ela é, primeiro você precisa descobrir qual é a cor da luz do sol. Esta questão parece elementar.
"Amarelo" - o bebê vai te contar, mas aqui ele terá que ser surpreendido pela primeira vez.
"Mas não é amarelo!"
O_O - o bebê terá aproximadamente os mesmos olhos (algo está claramente errado com o pai).
“Vamos, levante a cabeça, pai! É amarelo! Por que não é? Muito sim!”
"Mas não!" Então o pai faz uma cara autoritária e diz:
“Na verdade, a cor do sol e de seus raios é branca, e o fato de vê-lo amarelo é porque ele se torna assim depois de passar pelo ar.”

Do que é feito o branco?

"Que cores você conhece?" pergunta o pai da criança.
"Verde, amarelo, vermelho, branco ..." - o garoto começa a listar.
"Esperto! Todas essas cores que você listou, exceto o branco, são cores simples. Mas o branco é especial! Na natureza, não existe apenas branco, mas aparece se você juntar todas as cores simples.
É como em um jogo quando você precisa coletar partes de um objeto. Aqui você pega uma parte, a segunda, a terceira, etc., e quando você coleta tudo - TADAM! Você obtém o item inteiro! Assim é o branco - consiste em todas as cores e, se pelo menos alguma sombra for retirada, não será mais branco. Está claro?"
"Sim", o garoto acena com a cabeça.

Então, o que há com a cor do céu? Por que é azul?

“Tudo isso é muito interessante, mas, na minha opinião, você está se afastando do assunto. Que tal a cor do céu? Por que é assim?
“Estou chegando lá. Eu lhe disse coisas elementares para que as mais complexas pudessem ser explicadas nos dedos.
Quanto ao céu, devo dizer isso. Os cientistas ainda não encontraram uma resposta absolutamente exata, mas existem duas teorias simples que explicam por que o tom do céu é azul. Eu vou dizer a vocês dois.

primeira teoria:

No ar que envolve a Terra, um grande número de partículas voa - são diferentes gases, partículas de poeira, partículas de água, etc. Quando um raio branco do sol (e, como você se lembra, não é por si só, mas todas as cores juntas) entra no ar, colidindo com partículas de ar e partículas que voam no ar, começa a se desintegrar no cores de que consistia.
Descobriu-se que nem todos são igualmente rápidos, alguns são muito desajeitados, dispersam-se no ar, colidindo com algumas partículas, enquanto outros, muito rápidos, esquivam-se das colisões e atingem a Terra.
Os raios azuis são desajeitados, na maioria das vezes caem em obstáculos e se espalham (espalham) em todas as direções, iluminando o ar com luz azul.

segunda teoria um pouco mais complicado:

Os cientistas sugerem que as partículas do ar que envolve a Terra absorvem os raios solares. Eles, por assim dizer, são carregados por esses raios e começam a irradiar sua própria luz em todas as direções.

Bem, por exemplo, como a porta do fogão. Lembra, eu mostrei a você como a porta era preta no início e depois esquentou, esquentou e começou a brilhar em vermelho? Você se lembra?
"Sim, eu me lembro. E por que você se lembrou do fogão? .
“Sim, porque aqui é igual. Partículas de ar recebem energia dos raios do sol e começam a brilhar. Gases diferentes brilham de maneira diferente. O fato de vermos o céu azul, segundo essa teoria, é graças aos gases que compõem nosso ar (oxigênio e nitrogênio) que eles emitem uma cor azul. Mas se em vez deles houvesse, por exemplo, néon (existe esse gás), então o céu ficaria vermelho-alaranjado, mas não poderíamos apreciar esse espetáculo, porque. não conseguia respirar.
Então, eu acho que mesmo que fique azul, azul também tá bom, né?
“Concordo”, o garoto assentiu com a cabeça e, após um minuto, ao ver o cachorro, fez a seguinte pergunta vital: “Papai, e

São milhões de perguntas que, sendo crianças, não recebemos resposta e, quando crescemos, simplesmente temos vergonha de perguntar. Um desses perguntas sem resposta: "por que o céu é azul?" E tudo ficaria bem, e sem esse conhecimento você pode viver, mas quando uma criança começa a fazer perguntas tão complicadas aos pais, muitas vezes eles ficam envergonhados e começam a mudar de assunto. Aí a criança cresce sem saber a resposta, tem seus próprios filhos e tudo se repete. Vamos quebrar esse “círculo vicioso” e entender os motivos pelos quais o céu é azul. Considere a questão de todos os pontos de vista possíveis.

O fenômeno do céu azul em termos de física

Vamos direto ao ponto, o céu é azul porque a atmosfera da terra espalha a luz do sol. Todas as pesquisas realizadas nos últimos 200-300 anos se resumem a isso. Considere alguns axiomas que afetam o fenômeno do céu azul:

A luz branca do sol é uma combinação de diferentes fluxos de cores. A cor branca "separadamente" não existe. Como todos sabem, existem apenas 7 cores (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, azul, roxo), as demais cores são obtidas apenas quando combinadas. A cor branca é obtida combinando todas as sete cores. Vale a pena considerar que são precisamente as cores que podemos distinguir com o olho.
A atmosfera não é vazia, é composta por muitos gases: nitrogênio (78%), oxigênio (21%), dióxido de carbono, água em seus vários estados (vapor, cristais de gelo). Também há muita poeira ao nosso redor, elementos de vários metais. Todos eles distorcem a luz branca do sol.
O ar que nos rodeia e que respiramos é realmente opaco. Em qualquer caso, em grandes quantidades. Afinal, não vivemos no vácuo.

A partir desses três fatos prosseguiremos.

História

No século 19, um cientista chamado John Tyndall conduziu uma pesquisa que provou que vemos o céu azul por causa das partículas na atmosfera. Em seu laboratório, ele criou artificialmente uma névoa com partículas de poeira e direcionou um feixe branco brilhante para ela - a cor da névoa mudou para azulada. 30 anos depois, em 1899, o físico Rayleigh refutou a pesquisa de seu antecessor e publicou evidências de que o céu é azul por causa das moléculas de ar e sem poeira nele. chamado este fenômeno « radiação difusa do céu Você pode ler mais sobre isso na Wikipedia.

O céu parece azul porque o ar espalha a luz de comprimento de onda curto mais do que a luz de comprimento de onda longo. Como a luz azul tem um comprimento de onda mais curto, no final do espectro visível, ela se espalha mais na atmosfera do que o vermelho. (Fonte: Wikipédia)

O que é luz? A luz é um fluxo de fótons, alguns podemos ver com nossos olhos e outros não. Assim, por exemplo, vemos o espectro padrão de cores, mas o ultravioleta, que também emite o sol, não. A cor que vemos no final depende do "comprimento de onda" desse fluxo. Este comprimento de onda determina a cor que você obtém.

Então. Nós determinamos que o sol nos envia quanta com um comprimento de onda que corresponde a cor branca, mas como ele se torna azul ao passar pela atmosfera? Vamos pegar o exemplo de um arco-íris. Arco-íris - é um exemplo direto da refração da luz e sua divisão em um espectro. Você pode criar seu próprio arco-íris usando um prisma de vidro em casa. A decomposição da cor em um espectro é chamada dispersão.

Então, nosso céu funciona como um prisma. A maior parte da luz branca muda seu comprimento de onda à medida que passa pelas moléculas de gás na atmosfera. Como resultado, os fótons “saindo” das moléculas têm uma cor diferente. Essa cor pode ser roxa, vermelha ou azul e azul.

Por que vemos o azul e não o vermelho?

A cor que finalmente vemos quando a luz viaja do sol para a terra depende de quais fótons prevalecem. Por exemplo, quando a luz passa pela atmosfera, o número de quanta de cor azul é 8 vezes maior que o de vermelho e o de violeta é 16 vezes! Isso se deve ao comprimento de onda muito diferente, de modo que o violeta e o azul se espalham fortemente, e o vermelho e o amarelo se espalham muito pior. Com base nessa teoria, o céu deveria ser roxo, mas não é. Isso se deve ao fato de que o roxo é muito pior percebido pelo olho humano, ao contrário do azul. Por isso o céu é azul.

Vídeo sobre por que o céu é azul:

Por que o céu é azul durante o dia e o pôr do sol é vermelho

Tudo, novamente, está conectado com a dispersão da cor. O ângulo de incidência da luz branca solar torna-se menor, e a luz passa através grande quantidade moléculas de ar, o comprimento de onda da luz aumenta. Essa quantidade é suficiente para difundir para o vermelho.

A resposta para a pergunta por que o céu é azul para as crianças

Se uma criança lhe fizer uma pergunta sobre o céu azul, você certamente não lhe dirá sobre dispersão, espectros e fótons. Basta citar o livro infantil "100 Children's Why" Tatiana Yatsenko:

Normalmente desenhamos os raios do sol em amarelo. Mas, na verdade, a luz do sol é branca e consiste em sete cores. Estas são as cores do arco-íris: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo, violeta. Nem todas as cores passam pelo ar, apenas azul, índigo e violeta. Eles colorem o céu.

Seria o suficiente. Em nosso site, você também pode baixar uma apresentação sobre o tema: “Por que o céu é azul” no link: Pode ser útil na sala de aula da escola.

Em um dia claro e ensolarado, o céu acima de nós tem uma cor azul brilhante. À noite, ao pôr-do-sol, o céu assume uma cor vermelha profunda com vários tons que agradam aos olhos. Então, por que o céu é azul durante o dia? O que torna um pôr do sol vermelho? Como o ar transparente brilha com tons de azul e vermelho em tempo diferente dias?

Vou apresentar 2 respostas aqui: a primeira é mais simplificada para o leitor em geral, a segunda é mais científica e precisa. Escolha por si mesmo qual você gosta.

1. Por que o céu é azul e não verde? Resposta para manequins

A luz do sol ou de uma lâmpada parece branca, mas o branco é na verdade uma mistura de todas as 7 cores existentes: vermelho, laranja, amarelo, verde, ciano, índigo e violeta (Figura 1). O céu (atmosfera) está cheio de ar. O ar é uma mistura de pequenas moléculas de gás e pequenos pedaços de material sólido, como poeira. À medida que a luz do sol viaja pelo ar, ela colide com as partículas de ar. Quando um feixe de luz atinge moléculas de gás, ele pode "rebater" na outra direção (espalhamento).

Algumas cores componentes da luz branca, como vermelho e laranja, passam diretamente do Sol para nossos olhos sem se espalhar. Mas a maioria dos raios azuis "rebate" as partículas de ar em todas as direções. Assim, todo o céu é literalmente perfurado por raios azuis. Quando você olha para cima, parte dessa luz azul atinge seu olho e você vê a luz azul de toda a sua cabeça! Aqui, de fato, por que o céu é azul!

Naturalmente, tudo é simplificado ao máximo, mas abaixo está um parágrafo onde a propriedade do nosso amado céu acima de nossas cabeças é descrita de forma mais fundamental e os motivos que explicam porque a cor do céu é azul e não verde afinal!

2. Por que o céu é azul? resposta avançada

Vamos dar uma olhada mais de perto na natureza da luz e da cor. A cor, como todos sabem, é uma propriedade da luz que nossos olhos e cérebro podem perceber e definir. A luz do sol é uma grande quantidade de raios brancos, que consistem em todas as 7 cores do arco-íris. A luz tem a propriedade de dispersão (Fig. 1). Tudo é iluminado pelo Sol, mas alguns objetos refletem raios de apenas uma cor, por exemplo, azul, enquanto outros objetos refletem apenas raios de amarelo, etc. É assim que uma pessoa define as cores. Assim, o Sol brilha na Terra com seus raios brancos, mas a atmosfera (uma espessa camada de ar) o envolve, e quando esse raio branco (composto por todas as cores) passa pela atmosfera, é o ar que se espalha (espalha ) todos os 7 raios coloridos do raio solar branco, mas com maior força, são seus raios azul-azulados (ou seja, a atmosfera literalmente começa a brilhar cor azul). Outras cores caem diretamente do Sol em nossos olhos (Fig. 2).

Por que o azul é a cor mais difundida na atmosfera? Esse um fenômeno natural, e é descrito pela lei física de Rayleigh. Para simplificar, existe uma fórmula que Rayleigh deduziu em 1871 e que determina como a dispersão da luz (um feixe) depende da cor desse feixe (ou seja, de uma propriedade do feixe como seu comprimento de onda). . E aconteceu que a cor azul celeste tem o comprimento de onda mais curto e, consequentemente, a maior dispersão.

Por que o céu fica vermelho durante o nascer e o pôr do sol? Ao pôr do sol ou nascer do sol, o sol está baixo no horizonte, o que faz com que os raios do sol caiam obliquamente

yut para a Terra. O comprimento do feixe, é claro, aumenta muitas vezes (Fig. 3) e, portanto, a uma distância tão grande, quase todo o comprimento de onda curto (azul-azul) do espectro é espalhado na atmosfera e não atinge o Superfície da Terra. Apenas ondas longas, amarelo-avermelhadas, chegam até nós. Esta é exatamente a cor que o céu assume durante o nascer e o pôr do sol. É por isso que o céu, além de azul e azul, também é amarelo e vermelho!

E agora, para uma compreensão completa de tudo o que foi dito acima, algumas palavras sobre como é a atmosfera.

Qual é a atmosfera (abóbada do céu)?

A atmosfera é uma mistura de moléculas de gás e outros materiais que envolvem a Terra. Basicamente, a atmosfera é composta por gases nitrogênio (78%) e oxigênio (21%). Gases e água (na forma de vapores, gotículas e cristais de gelo) são os constituintes mais comuns da atmosfera. Existem também pequenas quantidades de outros gases, bem como muitas partículas finas, como poeira, fuligem, cinzas, sal dos oceanos, etc. A composição da atmosfera muda com localização geográfica, o clima e muito mais. Em algum lugar pode haver mais água no ar após uma tempestade ou perto do oceano, em algum lugar vulcões lançam grandes quantidades de partículas de poeira na atmosfera.

A atmosfera é mais densa em sua parte inferior, perto da Terra. Ele diminui gradualmente com a altura. Não há uma lacuna nítida entre a atmosfera e o espaço. É por isso que vemos transbordamentos de azul e azul no céu, justamente porque a atmosfera no céu é diferente em todos os lugares, tem estrutura e propriedades diferentes.

Provavelmente todos, pelo menos uma vez na vida, já se depararam com esta simples pergunta: Por que um céu claro e sem nuvens é azul ou azul? Obviamente por causa do ar que respiramos, por causa da atmosfera da Terra! Provavelmente nosso ar é "azul" ou algo assim. Parece apenas transparente, e a grandes distâncias, aviões, montanhas, navios parecem estar em uma névoa azulada ... Tal raciocínio não tira a questão principal: por que o céu é azul? O ar não é pintado de azul!

A resposta simples e curta é: o céu é azul porque as moléculas de ar espalham a cor azul do sol mais do que o vermelho.

Como o ar espalha a luz azul, o céu parece azul e o próprio Sol aparece amarelo. Além disso, ao pôr do sol, quando a luz solar atravessa uma grande espessura da atmosfera, vemos sol vermelho e o amanhecer, pintado em cores amarelo-avermelhadas. Tudo isso só é possível porque a luz azul é espalhada pela atmosfera em seu caminho até nós.

Mas de onde veio a luz azul? Para começar, a luz branca do Sol é uma mistura de todas as cores do arco-íris, do roxo ao vermelho. Pare, você diz A luz do sol é branca? Sim, . Segundo ponto: estamos agora a falar de luz e não sobre cor. Se misturarmos tintas de cores diferentes, é claro que obteremos algo quase preto.

A cor da luz não é a cor de nenhum objeto. Se misturarmos luz vermelha, amarela, laranja, verde, ciano, índigo e violeta em quantidades aproximadamente iguais, obtemos luz branca. Isaac Newton foi o primeiro a demonstrar isso, usando um prisma para separar cores diferentes e formar um espectro.

Cientistas descobriram que luz colorida é apenas luz comprimentos diferentes ondas. A parte visível do espectro varia da luz vermelha em um comprimento de onda de cerca de 720 nm a violeta em um comprimento de onda de cerca de 380 nm, entre os quais estão laranja, amarelo, verde, azul e cores azuis. Três Vários tipos Os receptores de cor na retina do olho humano respondem mais fortemente aos comprimentos de onda vermelho, verde e azul, somando-se para nos dar toda a variedade de cores.

Sim, então o que a física diz sobre por que o céu é azul?

Os primeiros passos para uma explicação correta da cor do céu foram dados John Tyndall em 1859. Ele descobriu um efeito curioso: se a luz passar por um líquido transparente no qual pequenas partículas estão suspensas, a luz azul será espalhada por essas partículas com mais força do que a luz vermelha.

Isso pode ser facilmente demonstrado. Pegue um copo de água e misture algumas gotas de leite, um pouco de farinha ou sabão, para que a água do copo fique turva. Em seguida, passe uma lanterna pelo vidro. Você verá que a luz dentro do vidro tornou-se azulado. Em vez disso, a luz que entrou em seus olhos do vidro ficou azulada, ou seja, foi desviada e espalhada na solução!

Mas o mais interessante é que a luz à saída do vidro, tendo perdido parte da sua componente azul, deixará de ser branca, mas amarelada! Se pegarmos um recipiente suficientemente largo, a luz, tendo se espalhado várias vezes na estrada, finalmente perderá o componente azul e sairá do recipiente não mais amarelo, mas vermelho.

O efeito Tyndall diz respeito à dispersão da luz em líquidos turvos. As partículas em tal líquido devem ter uma estrutura de superfície especial - ranhuras, grades, poros, ângulos, cujo tamanho é comparável ao comprimento de onda da luz.

Graças ao efeito Tyndall, existem belos safirinídeos azuis. Esses animais minúsculos, como se estivessem brilhando por dentro, às vezes se tornam completamente invisíveis para o observador (a dispersão da luz vai para a região ultravioleta) ...

O efeito Tyndall também é responsável pelos olhos azuis em humanos!

Sim, sim, olhos azuis não são criados por pigmento azul - simplesmente não existe - mas melanina, que espalha a luz apropriadamente!

Alguns anos depois, o efeito Tyndall foi estudado em detalhes por Lord Rayleigh. Desde então, o espalhamento da luz por partículas muito pequenas tem sido chamado de dispersão de Rayleigh. Rayleigh mostrou que a quantidade de luz espalhada é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda para partículas suficientemente pequenas. Segue-se que a luz azul é espalhada por tais partículas mais do que a luz vermelha, cerca de 10 vezes: (700 nm/400 nm) 4 = 10

Poeira ou moléculas?

Tudo isso é lindo, mas nosso céu está cheio de ar, não líquido, e não há pedaços de sabão ou leite flutuando no céu ... Que tipo de partícula espalha a luz no ar? Tyndall e Rayleigh acreditavam que a cor azul do céu devia ser devida a pequenas partículas de poeira e gotículas de vapor d'água, que ficam suspensas na atmosfera da mesma forma que as partículas de leite ficam suspensas na água.

Esta é uma opinião errônea, embora ainda hoje algumas pessoas digam que a cor do céu é determinada pelo vapor e pela poeira. Se fosse esse o caso, a cor do céu mudaria muito mais dependendo da umidade ou do nevoeiro do que realmente muda. Portanto, os cientistas presumiram (corretamente!) que as moléculas de oxigênio e nitrogênio eram suficientes para explicar o espalhamento. Este é o próprio ar, ou melhor, suas moléculas espalham a luz!

Céu azul e nuvens nele. O ar espalha a luz de acordo com a dispersão de Rayleigh e as partículas maiores da nuvem de acordo com a dispersão de Mie. Foto: Andrei Azanfirei/Flickr.com

A questão foi finalmente resolvida por Albert Einstein em 1911, que calculou uma fórmula detalhada para a dispersão da luz em função das moléculas, e experimentos posteriores confirmaram brilhantemente seus cálculos. Diz-se que Einstein foi capaz de usar seus cálculos como uma verificação adicional do número de Avogadro!

Por que o céu é azul e não roxo?

A propósito, se a luz azul se espalha 10 vezes mais do que o vermelho, então ondas violetas ainda mais curtas devem se espalhar mais do que o azul! Surge a questão: por que o céu não parece roxo?

Primeiro, o espectro de emissão de luz do sol não é o mesmo em todos os comprimentos de onda - a energia máxima no espectro do Sol recai sobre a luz verde. Em segundo lugar, a luz violeta de comprimento de onda curto é ativamente absorvida em camadas superiores atmosfera (assim como ultravioleta!), então menos violeta atinge a superfície da Terra do que azul.

Finalmente, a terceira razão são os nossos olhos menos sensível à luz violeta do que azul.

Curvas de sensibilidade para três tipos de cones no olho humano.

Temos três tipos de receptores de cores, ou cones, na retina. Eles são chamados de vermelho, azul e verde porque reagem mais fortemente à luz nesses comprimentos de onda. Mas, na verdade, eles são capazes de captar luz de outros comprimentos de onda, cobrindo todo o espectro.

Quando olhamos para o céu, os cones vermelhos respondem a uma pequena quantidade de luz vermelha espalhada, mas também - com menos intensidade - aos comprimentos de onda laranja e amarelo. Os cones verdes respondem a ondas verdes e verde-azuladas mais fortemente dispersas e amarelas. Finalmente, os cones azuis são estimulados por cores em comprimentos de onda azuis, que se espalham muito fortemente. Se não houvesse azul e violeta no espectro, o céu apareceria azul com um leve tom esverdeado. Mas os comprimentos de onda mais fortemente dispersos de azul e violeta também estimulam levemente os cones vermelhos, de modo que essas cores aparecem em azul com uma tonalidade vermelha adicionada. O efeito geral é que quando olhamos para o céu, os cones vermelho e verde são estimulados da mesma forma, e os azuis são estimulados com mais força. Essa combinação acaba formando um céu azul ou azul.

belo pôr do sol

O que poderia ser mais bonito do que um pôr do sol tranquilo à beira-mar ou na estepe? Quando o ar estiver claro e transparente, o pôr do sol será amarelo, assim como um feixe de luz atravessando um copo de solução de sabão: parte da luz azul se espalhará e a cor geral do Sol mudará para o extremo vermelho do espectro.

O pôr do sol pode ser extremamente variado em cores, dependendo do estado da atmosfera. Foto: Alex Derr

Outra coisa é se o ar estiver poluído pequenas partículas- fumaça, poeira, poluição. Nesse caso, o pôr do sol será laranja e até vermelho. O pôr do sol sobre o mar também pode ser alaranjado devido às partículas de sal suspensas no ar, que podem criar o efeito Tyndall. O céu ao redor do sol é visto avermelhado, assim como a luz vinda diretamente do sol. Isso ocorre porque toda a luz se espalha relativamente bem em ângulos pequenos, mas é mais provável que a luz azul se espalhe duas vezes ou mais em distâncias maiores, deixando amarelo, vermelho e laranja.

Nuvens, lua azul e neblina azul

Nuvens e neblina empoeirada parecem brancas porque são compostas de partículas, comprimentos de onda mais longos de luz. Tais partículas irão espalhar igualmente todos os comprimentos de onda (espalhamento de Mie).

Mas às vezes pode haver partículas muito menores no ar. Algumas áreas montanhosas são famosas por sua névoa azul. Os aerossóis de terpenos da vegetação reagem com o ozônio na atmosfera para formar pequenas partículas com um diâmetro de cerca de 200 nm, excelentes na dispersão da luz azul.

Névoa azul sobre a Baía de Kotor, em Montenegro. Foto: Rocher/Flickr.com

Às vezes, um incêndio ou erupção vulcânica pode encher a atmosfera com pequenas partículas de 500 a 800 nm de diâmetro, que é um tamanho adequado para espalhar a luz vermelha. Isso é o oposto do efeito Tyndall normal e pode fazer com que a Lua pareça azul, pois a luz vermelha da Lua é espalhada por essas partículas. real lua Azul- uma ocorrência muito rara!

Por que o céu de Marte é vermelho?

Então chegamos a Marte, cujo céu, a julgar pelas fotos de rovers e veículos de descida automática, ora é vermelho, ora amarelo-areia, ora azul-acinzentado ... Como é realmente?

Segundo a física, o céu marciano deveria ser azul. Isso e há azul, mas apenas quando a atmosfera do Planeta Vermelho está calma. No entanto, em Marte, como você sabe, os ventos costumam soprar. Apesar de a atmosfera do planeta ser extremamente rarefeita, os ventos são capazes de levantar milhões de toneladas de areia e poeira, criando verdadeiras tempestades de areia. Algumas tempestades podem esconder quase toda a superfície de Marte!

Após essas tempestades, partículas de poeira rica em ferro permanecem suspensas no ar por muito tempo. A cor dessa poeira é vermelha (isso é ferrugem) e, portanto, o céu de Marte é pintado em uma cor laranja-amarelada.

nebulosa de reflexão

Finalmente, vamos olhar para longe no espaço, para onde as estrelas estão nascendo agora.

Complexo de nebulosas Rho Ophiuchus. Foto: Jim Misti/Steve Mazlin/Robert Gendler

Aqui está todo um complexo de nuvens cósmicas de gás e poeira, localizado na fronteira das constelações de Ophiuchus e Escorpião. Preste atenção: parte das nuvens brilha intensamente com um brilho avermelhado, a outra parte, ao contrário, absorve a luz e se assemelha a depressões negras. Finalmente, a terceira parte tem uma cor azulada.

Todos os três tipos de nuvens consistem principalmente de hidrogênio com uma pequena mistura de poeira e moléculas. Por que eles parecem diferentes? É tudo sobre a temperatura deles. Aquecidas pela luz das estrelas imersas nelas, as próprias nuvens começam a brilhar. O brilho vermelho é a emissão de hidrogênio. Nuvens muito frias, por outro lado, absorvem a luz e, portanto, são opacas para nós. Finalmente, nuvens frias, mas localizadas perto de estrelas brilhantes, aparecem azuladas. Eles refletem a luz das estrelas, espalhando-a da mesma forma que a atmosfera da Terra!

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