Color del cel

De Viquip??dia

Una part de la radiaci?? electromagn??tica emesa pel sol es reflecteix per l'atmosfera terrestre i no arriba a l'ull de l'observador terrestre, part d'aquesta radiaci?? ??s visible (llum). Una altra part penetra l'atmosfera, i eventualment la travessa, m??s o menys directament, fins arribar a l'ull de l'observador. L'atmosfera terrestre difon la radiaci?? provinent del sol, i encara m??s si la seva longitud d'ona ??s curta (el que correspon, dins de l'espectre visible, als colors propers al violeta.

Quan dirigim la mirada cap al sol o en la seva direcci??, percebem la radiaci?? solar m??s directa, ??s a dir, la radiaci?? de longitud d'ona m??s llarga (colors que tendeixen cap al vermell, i per tant, menys difosos per l'atmosfera.

En canvi, quan dirigim la mirada cap a una altra direcci??, percebem la radiaci?? que prov?? del sol d'una manera indirecta, ??s a dir, aquella radiaci?? de longitud d'ona curta (colors que tendeixen al violeta), m??s difosos per l'atmosfera.

Taula de continguts

1 Espectre visible
2 Efectes del gruix de l'atmosfera
3 Efectes de la composici?? de l'atmosfera
4 Explicaci??
5 Enlla??os externs

[edita] Espectre visible

L'ull hum?? nom??s pot percebre una part de la radiaci?? (llum) que emet el sol, per definici?? s'anomena aquesta radiaci?? visible; la seva longitud d'ona est?? compresa entre els colors vermell, la m??s llarga^[1], i el violeta, la m??s curta visible^[2] : vegeu espectre electromagn??tic.

Quan totes les freq????ncies estan presents en una proporci?? equivalent, percebem la llum blanca del ple sol. No obstant, les diferents freq????ncies no reaccionen de la mateixa manera a diferents fenomens.

absorci??
refracci??
reflexi??
dispersi??
Difusi??

Resultant que, segons la direcci?? de l'observaci??, la repartici?? en freq????ncia (l'espectre) ??s diferent i el color observat tamb?? varia.

??? si s'allarga l'ona, ??s a dir, es disminueix la freq????ncia, n'obtenim l'infraroig
??? si s'escur??a l'ona, ??s a dir, s'augmenta la freq????ncia, n'obtenim l'ultraviolat

[edita] Efectes del gruix de l'atmosfera

Posta de sol

L'efecte de la dispersi?? sobre la coloraci?? del sol ??s m??s marcada prop de l'horitz?? que al z??nit: la llum t?? llavors un trajecte llarg a trav??s de l'atmosfera i troba al seu pas m??s part??cules.

Aix??, el color del cel variar?? entre l'aurora i el crepuscle. A trenc d'alba i a la posta el sol es troba prop de l'horitz??, llavors sembla vermell perque la llum blava es dispersa i nom??s podem veure la llum que prov?? directament del sol.

Cel a l'Everest (en altitud)

De la mateixa manera, en altitud, on l'aire ??s m??s rar, la dispersi?? ??s molt menys forta. Rebem, doncs, la llum m??s direcat, i molta menys llum indirecta difusa per l'atmosfera: el cel ??s menys llumin??s, el que d??na un blau m??s profund.

[edita] Efectes de la composici?? de l'atmosfera

La lluminositat del cel i la qualitat de la llum que emet depenen tamb?? de la composici?? de l'atmosfera i de la pres??ncia de part??cules en suspensi??. . Les mol??cules de l???aire difonen la [[llum] amb un efecte selectiu, anomenat efectet Tyndall o difusi?? de Rayleigh, que dona un color blau al cel clar.

De fet, , la difusi?? de Rayleigh indica que el cel hauria de veure's violeta. A m??s, la llei del cos negre afirma que la radiaci?? del Sol ??s m??s important en el domini del violeta (i m??s encara per l'ultravioleta, encara que l'ultravioleta queda filtrat per la capa d'oz??), que per al blau. No obstant, l'ull hum?? en visi?? fot??pica presenta un pic de sensibilitat al voltant del verd (longitud d'ona 555 nm), mentre que la sensibilitat al violeta ??s 100 vegades m??s feble. El desf??s vers el verd condueix a veure un cel blau. El vapor d'aigua ??s un element important de la lluminositat. El vapor d'aigua fa que la coloraci?? vermella del sol (i el blau del cel) sigui m??s important al vespre que al mat??, i al mar que al desert. Els n??vols i la boira contenen gotetes d'aigua que absorbeixen i difonen la llum incidental, quan aquestes gotes s??n poc nombroses tenenun efecte de difusi?? que torna la b??veda celeste m??s lluminosa que un cel clar (en detriment de la llum directa), quan s??n denses, hi ha m??s absorci?? i s'enfosqueix el cel.

Les part??cules en suspensi?? a l'aire (pols) juguen tamb?? un paper important, absorbeixen parcialment la llum, disminuint la quantitat global d'energia que arriba del sol i per tant la difonen de manera selectiva.

[edita] Explicaci??

Sir John William Strutt Rayleigh calcul?? la intensitat dispersada pels difusors formats de mol??cules dipolars molt m??s petites que la longitud d'ona com:

$I=I_0\cdot 8\pi^4\cdot N\alpha^2\cdot \frac{1+\cos^2(\Theta)}{\lambda^4\cdot R^2}$