La lumière blanche du Soleil est un mélange de toutes les couleurs de l'arc en ciel. Souvenez-vous de vos vieux cours de physique : lorsque la lumière traverse un prisme, on observe à sa sortie un panel de couleurs, du bleu jusqu'au rouge. Le même phénomène peut avoir lieu au travers de vos fenêtres, projetant un bel arc en ciel sur votre sol. C'est la diffraction qui est à l'origine de ces belles couleurs : la diffraction diffuse la lumière.
Ce même phénomène de diffraction a lieu lorsque la lumière du Soleil pénètre dans l'atmosphère : elle rencontre des molécules qui diffusent sa lumières c'est-à-dire que celle-ci se retrouve déviée et éparpillée dans l'atmosphère.
Toutes les couleurs ne sont pas égales face au phénomène de diffraction :
- Les couleurs qui ont la plus courte longueur d'onde (le bleu et le violet) ont plus de chance de rencontrer un obstacle en traversant l'atmosphère. Ils sont donc diffusés plus facilement et éparpillés dans l'atmosphère.
- Les couleurs qui ont une grande longueur d'onde comme le rouge ne sont en revanche presque pas diffusées. Elles atteignent le sol sans encombre et ne sont donc que très peu éparpillées dans l'atmosphère.
| La longueur d'onde : La longueur d'onde est une grandeur physique qui caractérise la périodicité des ondes. Elle est homogène à une longueur et se mesure en mètre. Une onde est un phénomène physique qui se propage dans l'espace et qui reproduit sa forme de façon périodique. La longueur d'onde définit la longueur séparant deux points où l'onde est identique à elle-même. Ainsi, une onde qui oscille rapidement aura une longueur d'onde très courte. Les ondes peuvent être électromagnétiques (comme la lumière, les micro-ondes où les rayons X) ou mécaniques (comme les vagues, le son ou la vibration d'une corde). |
Ainsi, nous voyons dans le ciel un mélange des couleurs qui ont été le plus diffusées : un mélange principalement composé de violet et de bleu ainsi qu'une petite quantité de jaune, de vert et de rouge.
Mais alors, pourquoi y-a-t-il différentes nuances de bleu dans notre ciel ?
La couleur va dépendre du nombre de poussières et de molécules d'eau présentes dans l'atmosphère : quand celle-ci est chargée, la diffusion de la lumière est plus importante, le vert et le jaune vont être beaucoup diffusés, proférant sa couleur blanche aux ciels de mauvais temps.
En revanche, quand le ciel est « pur », avec peu de poussières et d'eau, le ciel sera d'un bleu plus sombre, plus « profond » comme on peut l'observer en altitude par exemple.
Et le ciel rouge du soir ou du matin ?
Au crépuscule, ou à l'aube, le ciel prend souvent une belle teinte rougeâtre. A ces heures, en raison du placement du Soleil par rapport à l'observateur, la couche d'atmosphère à traverser est plus épaisse, la lumière rencontre donc beaucoup plus de molécules. Intervient alors le phénomène d'absorption : ces molécules vont également absorber certaines longueurs d'ondes, qui n'arriveront pas jusqu'à nous. Les longueurs d'onde les plus courtes sont les plus absorbées, ce qui explique que le ciel perd sa teinte bleue. A l'inverse, le rouge et sa longueur d'onde élevée n'est que très peu concerné par le phénomène et arrive normalement jusqu'à nos yeux.