Pourquoi le ciel est-il bleu plutôt que rouge ou jaune ?
C’est la diffusion de la lumière du soleil à travers l’atmosphère qui donne cette couleur bleue au ciel. Sans l’atmosphère, le ciel serait noir et les étoiles visibles de jour comme de nuit.
La lumière du soleil est blanche c’est-à-dire qu’elle est composée de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel. Pourquoi donc le bleu en particulier plutôt que le jaune ou le rouge ? La lumière qui émane du soleil nous parvient sous forme d’ondes de différentes longueurs et à chaque longueur d’onde correspond une couleur. Lorsque les rayons pénètrent dans l’atmosphère, ils rencontrent des molécules d’air, des gouttelettes d’eau et de la poussière qui sont les composants même de l’atmosphère, et sont diffusés dans toutes les directions en plus ou moins grande importance. Ce phénomène s’appelle la diffusion de Rayleigh (physicien anglais qui étudia le phénomène et en démontra le principe).
Les longueurs d’ondes les plus courtes (violet et bleu) sont diffusées de manière plus importante par les molécules d’air tandis que les longueurs d’ondes les plus longues (rouge) le sont beaucoup moins. Le ciel prend donc cette teinte bleue.
Les différentes nuances de bleu
Les nuances de bleu dépendent de la qualité de l’air. Les gouttelettes d’eau et la poussière ne diffusent pas la lumière mais au contraire la réfléchissent. Plus l’air est saturé de poussière et de gouttelettes d’eau, plus les longueurs d’onde courtes se réfléchissent et la lumière blanche du soleil parvient à filtrer. La teinte bleue du ciel s’éclaircit.
En montagne, l’air est plus pur, moins chargé de poussière et de gouttelettes d’eau, le ciel prend donc une coloration bleue plus foncée.
Le jaune du soleil et le blanc des nuages
Le soleil nous apparait jaune alors que dans l’espace, il est blanc, parce que cette couleur est un mélange de toutes les autres… sauf du bleu qui est dispersé dans toutes les directions !
Les nuages sont composés d’eau sous forme de gouttelettes et de cristaux de glace. Contrairement aux molécules d’air qui diffusent les longueurs d’onde bleues, les molécules d’eau laissent propager toutes les couleurs de la lumière et le mélange donne une teinte blanche. Lorsque le temps est à l’orage, les nuages apparaissent noirs tant ils sont chargés de grosses molécules d’eau qui ne laissent même plus passer la lumière !
Et sur la Lune ou sur Mars ? Quelle est la couleur du ciel ?
Sur la Lune, il n’y a pas d’atmosphère, le ciel est donc noir.
Sur Mars, l’atmosphère est composée de poussière et de gaz carbonique contrairement à celui de la Terre qui contient surtout de l’oxygène et de l’azote. La couleur du ciel sur Mars prend donc une teinte rose-orangé.
