Le ciel apparaît bleu à l’œil humain car les ondes courtes de la lumière bleue sont plus dispersées que les autres couleurs du spectre, ce qui rend la lumière bleue plus visible.
Pour comprendre pourquoi le ciel est bleu, il faut d’abord comprendre un peu la lumière. Bien que la lumière du soleil semble 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 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 extrémité, 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 lumière diffusée dépend de la longueur d’onde. Cet effet est appelé diffusion de Rayleigh, du nom de Lord Rayleigh qui a été le premier à le découvrir.
Les longueurs d’onde les 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 vous demandez peut-être pourquoi le ciel n’a pas vraiment l’air 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 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, car la lumière qu’elles émettent est beaucoup plus faible.
Pourquoi le bleu s’estompe-t-il vers l’horizon ?
Vous remarquerez peut-être aussi que le ciel a tendance à être plus éclatant au-dessus de nos têtes et qu’il pâlit à mesure qu’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 augmentation de la diffusion, la dominance de la lumière bleue diminue et nous voyons donc une plus grande quantité de lumière blanche.