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Porque o céu é azul?


A primeira tentativa de explicar corretamente a cor do céu foi feita pelo físico inglês, John Tyndall, em 1859. Ele descobriu que quando um feixe de luz passava através de um fluido claro, contendo pequenas partículas em suspensão, os comprimentos de onda, da cor azul, eram espalhados mais fortemente do que os comprimentos de onda da cor vermelha.

As cores são ondas eletromagnéticas que quando passam pelo nosso sistema visual, as traduzimos em cores, cada cor que vemos é uma onda com um comprimento diferente, assim cor azul tem um comprimento de onda mais curto do que a cor vermelha. E a luz branca tem todos eles.

Para demonstrar isso, ligue uma lanterna de luz branca e faça o feixe de luz atravessar um tanque de água, com um pouco de leite ou sabão misturado nela. Se você olhar de lado, o feixe luminoso pode ser visto pela luz azul que ele espalha, mas se você olhar a partir da extremidade final do tanque de água, a cor da luz visível, que atravessou todo o tanque de água, será avermelhada.

Alguns anos mais tarde outro físico inglês, Rayleigh, estudou o espalhamento da luz com mais detalhes. Ele mostrou que a quantidade de luz espalhada é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda, se as partículas em suspensão no fluido (líquido ou gás) são suficientemente pequenas. A esse tipo de espalhamento os físicos dão o nome de espalhamento Rayleigh.

Assim podemos aplicar estas informações a como a luz solar é espalhada e distribuída pela atmosfera, fazendo com que o céu apresente diferentes cores. Segundo Rayleigh a luz emitida pelo Sol, ao atingir a nossa atmosfera, seria espalhada pelas pequenas partículas que se encontram em suspensão nela.

Tanto Tyndall como Rayleigh pensavam que a cor azul do céu terrestre era devido ao espalhamento, sofrido pela luz solar, ao incidir sobre pequenas partículas de poeira ou gotículas de vapor d'água, existentes na nossa atmosfera. Porém se eles estivessem corretos, o céu não seria só azul, mas possuiria uma grade variação de cor, dependendo das condições climáticas. Algo como a umidade excessiva, ou nevoeiros faria a cor do céu mudar muito mais.

Mais tarde cientistas mostraram que a explicação de Tyndall e Raleigh estava correta em atribuir a cor do céu a um problema de espalhamento da luz, mas estava errada, ao dizer que esse espalhamento era produzido por poeira e gotículas de água. Na verdade, esse espalhamento é produzido pelas moléculas existentes na atmosfera, coo nitrogênio, oxigênio entre outros.

Assim, em um dia claro e sem nuvens, o céu aparece na cor azul porque moléculas que compõem a atmosfera terrestre, espalham mais o comprimento de onda correspondente ao azul do que o comprimento de onda correspondente ao vermelho, entre os vários comprimentos de onda que formam a luz solar, incidente sobre nosso planeta.


Referências Bibliográficas


Divisão de Atividades Educacionais (DAED. As cores do céu..2ª Edição/2011.

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Departamento de Ciências da Saúde

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