Porque é azul o céu?

Curiosidades, Destaques em Junho 28, 2011 Sem comentários

Há cerca de 100 anos, um físico britânico, Lord John Rayleigh, foi quem fez a primeira explicação plausível (e a mais bem aceite pela comunidade científica) acerca da cor do céu ser azul e não de outra cor.

A luz solar que nos ilumina é branca. Por essa razão, não seria de espantar que o céu tivesse uma tonalidade branca brilhante. No entanto, para que o céu pareça azul, alguma coisa tem de acontecer à luz branca, não é?

Na realidade, a luz branca pode ser decomposta em várias cores, mais concretamente, no conjunto de cores que compõem  o arco-íris. Essa decomposição da luz branca pode ser feita fazendo-a passar por um prisma, sendo, aliás, isso mesmo que acontece quando a luz atravessa as gotículas de água da chuva, o que nos faz ver o arco-íris. A forma arredondada do arco-íris deve-se à forma do planeta.

Assim, quando o sol irradia a luz branca, algo deve estar a dividi-la nas suas cores. Por outro lado, algo faz com que a cor azul se torne predominante em relação a todas as outras. Existem várias causas.

Ao redor da Terra existem vários gases – azoto, oxigénio, árgon e outros – que por sua vez se misturam com o vapor de água e cristais de gelo. Para além destes existe também o pó e os poluentes químicos, e mais acima, uma camada de ozono. A cor azul do céu tem surgido associada a todos estes componentes que existem no ar. Alguns cientistas avançaram inicialmente que a cor azul do céu se devia ao facto do ozono e a água absorverem a luz avermelhada, deixando passar a luz mais azulada. Poderia ser verdade, no entanto, sabe-se que a quantidade de água e ozono existentes não são suficientes para provocar o fenómeno.

Em 1869, o físico britânico, John Tyndall, sugeriu que o pó e outras partículas atmosféricas difundem luz, fazendo com o azul emerja mais forte. Para provar esta teoria produziu fumo e fez passar através deste um feixe de luz branca, constatando-se que o fumo adquiria um tom azul carregado. Seguindo esta linha de raciocínio, Tyndall concluiu que se o ar que nos rodeia fosse completamente puro, a luz branca proveniente do sol não sofreria qualquer decomposição e teríamos um céu branco brilhante. Inicialmente, Rayleigh também acreditou nesta teoria, no entanto, em 1899 publicou a sua própria interpretação.

Segundo Rayleigh, a causa está no ar em si. A luz proveniente do sol atravessa a atmosfera terrestre, passando através do espaço vazio entre as moléculas gasosas, chegando à Terra tão branca como de início. No entanto, nem toda a luz passa entre o espaço vazio, ou seja, alguma luz solar atinge as moléculas gasosas, como as do oxigénio. Quando isto acontece, a luz é absorvida e depois difundida em todas as direcções. Os átomos das moléculas gasosas são excitados pela luz absorvida e reemitem fotões de luz em todas os comprimentos de onda – do vermelho ao violeta. Outro facto importante que Rayleigh descobriu é que por cada fotão de luz vermelha emergem oito fotões de luz azul. Ou seja, a luz azul que sai da molécula é oito vezes mais intensa do que a luz vermelha.

E assim o céu se apresenta com a fantástica cor azul que conhecemos.

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