A COR DO CÉU

A COR DO CÉU

Olhando para o céu limpo e durante o dia certamente você responderia o céu é azul? É Azul!

Mas no entardecer ou no amanhecer, certas vezes ele nos parece, em alguns dias, em tons vermelhos ou laranjas. 

Nesses momentos você teria a mesma resposta?

Pôr do Sol na campanha gaúcha.

O céu na verdade é transparente composto apenas pelos gases da atmosfera. Por isso a noite conseguimos ver as estrelas e outros corpos celestes que compõe o nosso sistema solar.

Mas então porque o céu fica azul a maior parte do dia?

O céu é azul graças ao fenômeno óptico da dispersão, também conhecido como dispersão de Rayleigh. Quando a luz solar atravessa a atmosfera terrestre, uma parte destes raios luminosos se dispersam nos gases que se encontram na atmosfera. Os raios luminosos com menor comprimento de onda sofrem maior dispersão. A luz azul tem menor comprimento de onda do espectro visível, estes raios sofrem mais dispersão, justificando a cor azul para o céu durante a maior parte do dia.

Céu azulado, dispersão da luz azul.

No nascer e no pôr do sol, o céu fica predominantemente vermelho e alaranjado. Isto ocorre porque no amanhecer e no entardecer, os raios solares precisam percorrer um caminho mais longo na atmosfera. O vermelho, por ter maior comprimento de onda, sofre menos dispersão. Assim, a luz que chega aos nossos olhos tende ao vermelho e ao laranja devido à ausência do azul.  

Céu no pôr do Sol, dispersão da luz em tons vermelhos.

Céu é transparente por isso conseguimos observar as estrelas a noite.

Céu estrelado, Isla del Sol, Lago Titicaca, Bolívia 

Dispersão da Luz

A Luz branca é composta por todos os comprimentos de ondas que compõem o espectro eletromagnético do Sol. 

Espectro eletromagnético com todos os comprimentos de ondas.

A parte que é vista pelo olho humano é somente uma pequena parte do espectro e é onde ocorre a dispersão da luz.

A dispersão ocorre quando a luz passa de um meio para outro atravessando uma superfície que mude a sua velocidade. No caso do céu a luz que antes vinha se propagando no vácuo, encontra uma vasta atmosfera composta de vários gases para atravessar.

Espectro Eletromagnético visível do Sol

As camadas mais altas são compostas por gases com partículas que fazem com que a luz disperse, quando o Sol está bem no alto a atmosfera absorve todos os comprimentos de ondas menos o azul, tornando o céu da coloração azul.

Quando o Sol está surgindo no horizonte ao amanhecer ou se pondo no entardecer os raios estão mais baixos e a atmosfera absorve todos os comprimentos de onda menos o laranja e vermelho, tornando o céu da coloração vermelho alaranjado.

Isaac Newton estudando fenômenos da luz fez experimentos com prismas sobre a dispersão da luz.

Dispersão da Luz em um prisma, a luz passa de um meio para outro, refratando, dispersando e refratando novamente, alterando a velocidade de propagação e dispersando em todo o espectro visível.

Arco-íris

O mais conhecido dos fenômenos naturais de dispersão da luz é a formação do Arco-íris. Existem condições especiais para a visualização deste fenômeno. Uma delas é ter gotículas de água suspensas na atmosfera para a luz poder dispersar após passar pelas gotículas, a outra é que para visualizarmos devemos estar em oposição (de costas) para aos raios Sol. Veja o esquema abaixo:

Formação do Arco-íris se dá por meio de uma refração, onde a luz passa do ar para a água, e dispersa, uma reflexão dentro da gota e uma refração passando da água para o ar novamente, aumentando a velocidade e dispersando mais.

Um dos fenômenos mais lindos que as vezes podemos observar é quando há formação de um arco-íris, agora sortudos mesmo são as pessoas que já puderam observar a formação de um arco-íris duplo no céu.

Na verdade não há formação de dois arco-íris e sim a reflexão do mesmo, como se o céu se comportasse como um espelho. Note que as cores são invertidas.

Arco-íris duplo, uma reflexão no céu.

Uma banda famosa de Rock nos anos 70 usou a dispersão da luz em um prisma na capa e a recomposição da luz na contracapa. Esse álbum vendeu mais de 40 milhões de cópias no mundo todo e ajudou a divulgar a ciência.

Dispersão da luz, na capa a banda faz a decomposição da luz e na contracapa a recomposição da luz em branca novamente.

Disco do Pink Floyd- The Dark of the Moon- 1973.