Pour comprendre pourquoi le ciel est bleu, nous devons d’abord comprendre un peu la lumière. Bien que la lumière du Soleil ait l’air blanche, elle est en réalité composée d’un spectre de nombreuses couleurs différentes, comme nous pouvons le voir lorsqu’elles sont étalées dans un arc-en-ciel.
Nous pouvons considérer la lumière comme étant une onde d’énergie, et les différentes couleurs ont toutes une longueur d’onde différente. À une extrémité du spectre se trouve la lumière rouge qui a la plus grande longueur d’onde et à l’autre les lumières bleue et violette qui ont une longueur d’onde beaucoup plus courte.
Pourquoi le ciel est-il bleu ?
Lorsque la lumière du Soleil atteint l’atmosphère terrestre, elle est diffusée, ou déviée, par les minuscules molécules de gaz (principalement de l’azote et de l’oxygène) présentes dans l’air. Comme ces molécules sont beaucoup plus petites que la longueur d’onde de la lumière visible, la quantité de diffusion dépend de la longueur d’onde. Cet effet est appelé diffusion de Rayleigh, du nom de Lord Rayleigh qui l’a découvert le premier.
Les longueurs d’onde plus courtes (violet et bleu) sont diffusées le plus fortement, de sorte que la lumière bleue est davantage diffusée vers nos yeux que les autres couleurs. Vous pouvez vous demander pourquoi le ciel ne semble pas réellement violet puisque la lumière violette est diffusée encore plus fortement que la bleue. C’est parce qu’il n’y a pas autant de violet dans la lumière du soleil pour commencer, et que nos yeux sont beaucoup plus sensibles au bleu.
La lumière bleue qui donne sa couleur au ciel, est suffisamment intense pour faire disparaître toutes les étoiles que nous voyons la nuit puisque la lumière qu’elles émettent est beaucoup plus faible.
Pourquoi le bleu s’estompe-t-il vers l’horizon ?
Vous pourriez également remarquer que le ciel a tendance à être le plus éclatant au-dessus de nos têtes et à pâlir lorsqu’il atteint l’horizon. Cela s’explique par le fait que la lumière provenant de l’horizon a eu plus de temps pour voyager dans l’air et a donc été diffusée et rediffusée. La surface de la Terre joue également un rôle dans la diffusion et la réflexion de cette lumière. En raison de cette quantité accrue de diffusion, la dominance de la lumière bleue est diminuée et nous voyons donc une quantité accrue de lumière blanche.