Pourquoi le ciel est-il bleu ?
Pourquoi le ciel est-il bleu ?
Par temps clair, le ciel est bleu et le Soleil y est jaune. Pourtant, dans l’espace autour de la Terre, le ciel est noir. D’où vient donc ce bleu ?
Le reflet de la mer ?
On dit souvent que le ciel est bleu parce que la mer s’y reflète. Mais au-dessus d’un désert, à des centaines de kilomètres de la côte, le ciel est tout aussi bleu. C’est plutôt l’inverse : c’est le ciel qui se reflète dans la mer.
La lumière du Soleil est un mélange de couleurs
La lumière du Soleil est en réalité un mélange de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel. Un prisme de verre le montre : il la décompose en couleurs, du rouge au violet.
Chaque couleur a son onde
La lumière est une onde, et les couleurs se distinguent par leur longueur d’onde. La lumière rouge a des ondes longues, la bleue et la violette des ondes courtes. Toutes sont minuscules, environ un demi-millième de millimètre.
L’air diffuse la lumière
L’air est fait de minuscules molécules d’azote et d’oxygène, mille fois plus petites qu’une onde lumineuse. La plupart de la lumière passe à côté, mais de temps en temps une molécule dévie un peu de lumière dans une autre direction. C’est ce qu’on appelle la diffusion.
Le bleu est plus diffusé
La lumière fait vibrer la molécule, qui se met alors elle-même à briller sur les côtés. Les ondes bleues, courtes, la font vibrer plus vite, et plus elle vibre vite, plus elle diffuse de lumière. Le bleu est ainsi diffusé environ cinq fois plus que le rouge, qui traverse l’air presque entièrement en ligne droite.
Voilà pourquoi tout le ciel brille
Où que tu regardes, sauf vers le Soleil, tu vois de la lumière que les molécules de l’air ont déviée vers toi. Et elle est surtout bleue : voilà pourquoi tout le ciel brille en bleu. Sans air, le ciel serait noir même en plein jour, comme sur la Lune.
Et pourquoi le Soleil est-il jaune ?
Le bleu que tu vois dans le ciel manque au rayon qui t’arrive directement du Soleil. Privée d’une partie de son bleu, sa lumière paraît jaunâtre. En orbite, les astronautes voient le Soleil blanc, car ils ne le regardent pas à travers l’air.
Alors pourquoi pas violet ?
La lumière violette a une onde encore plus courte, elle est donc encore plus diffusée. Mais la lumière du Soleil en contient moins que de bleu, et nos yeux y sont peu sensibles. Du mélange des couleurs diffusées, nous voyons donc du bleu.
Pourquoi le coucher de Soleil est-il rouge ?
Le soir, la lumière du Soleil arrive en biais et parcourt dans l’air un chemin bien plus long qu’à midi. En route, presque tout le bleu est diffusé, et ce qui t’arrive est surtout de l’orange et du rouge.
Vérifie par toi-même
Verse quelques gouttes de lait dans un grand verre d’eau et, dans une pièce sombre, éclaire-le de côté avec une lampe de poche. Vue de côté, l’eau paraîtra bleutée, et la tache de lumière sur le mur derrière le verre sera orange. Les gouttelettes de lait diffusent la lumière à peu près comme l’air.
Alors, pourquoi le ciel est-il bleu ?
La lumière du Soleil est un mélange de couleurs. L’air diffuse les ondes bleues courtes bien plus que les rouges longues, donc le bleu nous arrive de tout le ciel. Il en manque alors une partie dans le rayon direct du Soleil : voilà pourquoi le Soleil est jaune. Le soir, le bleu manque presque entièrement, et il reste le rouge.