Una delle domande eterne a lungo ritenute senza risposta ? ci? che fa apparire il cielo blu. La scienza moderna e la comprensione delle onde luminose hanno fornito una risposta, sebbene molte risposte false siano ancora popolari. Ci? che fa apparire il cielo blu ? il risultato della dispersione elettromagnetica, usando la luce del sole e le particelle dell’atmosfera terrestre.
Per capire cosa fa apparire il cielo blu devi capire come funzionano le onde luminose. Un’onda luminosa ? un campo vibrante di energia che viaggia in onde. La distanza da un’onda all’altra si chiama lunghezza d’onda e determina il colore della luce. La luce del sole contiene tutti i diversi colori; tutti si fondono insieme per formare una luce bianca che viaggia in linea retta fino a quando non si imbatte in qualcosa. A seconda dell’oggetto in cui si imbatte, la luce pu? essere suddivisa in diverse lunghezze di onde luminose. Le onde luminose pi? corte corrispondono ai colori blu e viola, che hanno anche l’energia pi? contenuta e la frequenza pi? alta.
Quando un’onda luminosa colpisce una particella di gas, come quelli che formano l’atmosfera che circonda la terra, la particella pu? assorbire parte dell’energia dell’onda. Qualunque energia assorba la particella, irradia o riflette. Poich? hanno la pi? alta frequenza, le onde di luce blu sono assorbite molto pi? spesso rispetto ai loro compagni pi? lenti e meno energici.
La dispersione di Rayleigh, un processo che prende il nome dallo scienziato inglese che l’ha scoperto, descrive ci? che rende il cielo blu. A causa di microscopiche trame nelle superfici delle particelle dell’atmosfera, la luce blu assorbita non si irradia o riflette solo in una direzione, ma si spara in tutte le direzioni. Mentre guardi il cielo, vedi la luce diffusa mentre rimbalza intorno all’atmosfera.
Lo scattering di Rayleigh descrive anche perch? il cielo sembra schiarirsi di colore verso l’orizzonte. Poich? stai guardando il cielo molto pi? lontano, le onde luminose stanno attraversando pi? aria per arrivare a te. Pi? lontano guardi, meno concentrata diventa la dispersione, causando tonalit? blu pi? chiare vicino al bordo dell’orizzonte.
Se ti stai chiedendo perch?, all’alba o al tramonto, il cielo diventa rosso e arancione, anche questo ? un processo di dispersione. Quando il sole ? vicino all’orizzonte, deve passare attraverso molta pi? atmosfera. Allo stesso modo, le onde luminose pi? lunghe che attraversano strati pi? sottili dell’atmosfera sono le uniche onde a non essere completamente diffuse dalla dispersione. Le onde luminose pi? lunghe compongono i colori arancione e rosso, quindi questa ? la luce che diventa visibile all’alba e al tramonto.
Le false spiegazioni popolari suggeriscono che il cielo ? blu perch? la luce si riflette sugli oceani blu. In effetti, funziona al contrario. Ci? che fa apparire l’oceano blu ? la stessa cosa che fa apparire il cielo blu. L’oceano riflette il colore del cielo, quindi se il cielo ? disperso di luce blu, le particelle nell’oceano riceveranno e diffonderanno principalmente luce blu.