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5 avril 2010 1 05 /04 /avril /2010 10:56

"Euh, bah le ciel il est bleu à cause de la couche d'ozone, y'a des nuages blancs et des nuages gris, et la nuit il est noir, et puis c'est comme ça !"

 

Bienvenue pour cette nouvelle question évidente mais dont la réponse reste malgré tout assez inconnue pour la plupart d'entre nous. Aujourd'hui : Pourquoi le ciel est bleu? Je pense que vous l'avez tous remarqué (oui, même moi qui sui breton, j'ai longtemps cru que le ciel était gris clair, mais en fait c'est une feinte). Cependant, entre le voir et l'expliquer, y'a un certain cap.

Déjà, vous savez maintenant que le ciel est noir la nuit, et non brillant. Dans le cas présent, on parle donc du ciel en plein jour, à midi par un beau jour d'été dans une région plutôt dégagée et en campagne (oui, parcequ'à Paris lorsqu'il fait beau, le ciel il est un peu jaune pisse par moment). A ce moment, sauf erreur lors de l'application des instructions, lorsque vous levez les yeux vers le ciel, vous le voyez bleu. Et non, ce n'est pas la couleur de la couche d'ozone, je vous rappelle que les gaz que l'on respire sont transparents (ok, on ne respire pas l'ozone, mais c'est transparent aussi), sinon on ne verrait pas à trois mètres devant nous lorsqu'on marche.

La raison pour laquelle le ciel est bleu est liée à la nature "corpusculaire" de la lumière, c'est-à-dire aux photons. Les photons sont des particules sans masses, mais qui peuvent malgré tout entrer en collision avec d'autres particules (c'est comme cela que l'on peut voir je vous signale). Et comme vous le savez également désormais, les photons composants la lumière ont différentes énergies en fonction de leur nature, que ce soit des rayons X, des rayons UV, de la radio ... Mais ceci est vrai aussi, à plus petite échelle, dans la gamme visible. Les photons de la lumière bleue n'ont pas la même énergie que les photons de la lumière rouge par exemple.

 

http://www.betrisey.ch/ecav/images%20ecav/spectrographe%20soleil.JPG

 

Et c'est cela qui va causer la couleur de la majeure partie de ce que l'on voit. Pour créer une couleur, il suffit d'en absorber toutes les autres ! Car oui, la lumière qui nous parvient du Soleil est une couleur blanche. Vous pouvez le vérifier par une expérience simple en collant un prisme sous un rayon de lumière, ce qui fait un arc-en-ciel, woa c'est merveilleux... On l'a tous fait un jour dans notre vie, dans le cas contraire, retournez au collège bon sang! Et comme vous le savez après cette expérience, la lumière blanche est composée de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, que le prisme arrive à décomposé. Donc pour en revenir à nos moutons, si vous éclairez un objet rouge avec de la lumière blanche, vous le voyez rouge... Jusque là, pas de surprise. La raison pour laquelle vous le voyez rouge, c'est que cet objet à absorbé toutes les autres couleurs de la lumière blanche, le bleu, le vert, le jaune, etc... Il n'a réfléchit que la lumière rouge, ce qui fait que vous le voyez rouge. Vous avez compris?

http://media-cdn.tripadvisor.com/media/photo-s/01/27/1e/f4/moulin-rouge-paris.jpg

(Le fameux moulin par exemple, est rouge parcequ'il absorbe les autres couleurs de la lumière blanche.)

 

Ici, le phénomène est sensiblement différent tout de même. Ce qui donne la couleur bleue du ciel, c'est la diffusion de la lumière dans l'atmosphère, liée à l'interaction entre les photons et les atomes et molécules de celle-ci. Un peu comme lorsque vous mettez de l'encre dans de l'eau. Elle se propage. Si ce phénomène n'apparaissait pas, nous verrions le ciel noir même en plein jour, avec un soleil brillant et peut-être quelques unes des étoiles les plus brillantes. La lumière bleue est celle qui se propage le plus facilement, contrairement à la lumière rouge, ce qui veut dire que l'on trouve plus de lumière bleue dans l'atmosphère (car elle se diffuse beaucoup), que de lumière rouge (qui passe plus facilement à travers), ce qui donne donc sa couleur au ciel.

http://www.lamap.fr/bdd_image/626_1550_diffusion.jpg

En revanche, lors des couchers de soleil, le phénomène est inversé. Lorsque le Soleil est proche de l'horizon, la quantité d'atmosphère a traversé est plus épaisse qu'à midi, et à ce moment-là, c'est la pénétration du rouge qui l'emporte sur la diffusion du bleu, nous apercevons donc le ciel rougit lorsque le Soleil se lève ou se couche, et le Soleil lui-même n'est alors plus blanc mais rouge ou orangé. Petit schéma explicatif :

 

http://physique.paris.iufm.fr/lumiere/images/cielbleu1.GIF

 

Bref, maintenant vous savez pourquoi le ciel est bleu et non noir, et vous pouvez épater tous vos amis avec car je suis certain que la majeure partie d'entre eux ne savent absolument pas... 

Sur ce, bonne réflexion, bande de moules !

 

 

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