Por que o céu é azul?
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Por que o céu é azul?
Em um dia claro e ensolarado, o céu nos parece azul. Porém, quando assistimos ao pôr do sol notamos uma mistura de tons avermelhados, róseos e laranjas....daí surge a dúvida: Por que o céu é azul?
A atmosfera
A atmosfera é composta por uma mistura de gases, estes gases estão na seguinte proporção: 78% de Nitrogênio, 21% de Oxigênio e o restante por outros gases. A composição da atmosfera pode variar, de acordo com sua localização, clima, entre outras coisas como, por exemplo, a quantidade de poluição ou a proximidade de oceanos. A atmosfera é mais densa quanto mais próxima da Terra e vai diminuindo sua densidade gradualmente à medida que vamos nos distanciando da Terra. Não ocorre uma ruptura drástica entre a atmosfera e o espaço.
Luz
A luz é um tipo de onda eletromagnética e, como qualquer onda, transporta energia. Mas sem o transporte de matéria. Uma onda eletromagnética é formada pelas oscilações, perpendiculares, dos campos elétrico e magnético. Não há a necessidade de um meio material para a propagação das ondas eletromagnéticas, ao contrário das ondas mecânicas (exemplo: o som). As ondas eletromagnéticas se propagam com a velocidade de luz que é da ordem de 300.000 km/s.
A energia da radiação depende do seu comprimento de onda e frequência. Comprimento de onda é a distância entre as cristas das ondas. Já a frequência é o número de ciclos que passam a cada segundo. Quanto maior o comprimento de onda, menor a freqüência, e, portanto, menor será a sua energia.
Decompondo a Luz
A luz que estamos nos referindo é a parte do espectro eletromagnético visível. A luz do Sol ou uma lâmpada que nos parece ser branca, na realidade constitui-se da combinação das demais cores que constituem o espectro eletromagnético. Umas das formas de decompô-la é através da utilização de um prisma. Um bom exemplo da decomposição de cores é o arco-íris. As cores possuem diferentes comprimentos de onda e, portanto, diferentes frequências e energias, tendo o azul o menor comprimento de onda e o vermelho o maior.
A Viagem da Luz
A luz viaja pelo espaço em linha reta, contanto que nada a perturbe. À medida que a luz atravessa a atmosfera, continua o seu trajeto em linha reta até esbarrar em algum obstáculo como um grão de poeira ou uma molécula de gás. O resultado desta colisão dependerá do seu comprimento de onda e do tamanho do objeto em que a luz colidiu. Partículas de poeira e gotículas de água são muito maiores do que o comprimento de onda da luz. Quando a luz colide com estas partículas, ela sofre reflexão em diferentes direções, ainda na cor branca. Já quando as moléculas do gás são menores do que o comprimento de onda da luz visível, as colisões da luz neles acontecem de forma diferente. Quando a luz atinge uma molécula de gás, ela pode ser absorvida e assim, depois de algum tempo, a molécula irradia essa luz em uma direção diferente. A cor que é irradiada é a mesma cor que foi absorvida. As diferentes cores de luz são afetadas de forma diferente. Todas as cores podem ser absorvidas. Mas as freqüências mais altas são absorvidas mais frequentemente do que as freqüências mais baixas. Este processo é chamado de espalhamento Rayleigh.
Mas afinal, por que o céu é azul?
A cor azul do céu é devido ao espalhamento Rayleigh. À medida que a luz atravessa a atmosfera, a maioria dos comprimentos de onda passam diretamente. Uma pequena parte dos comprimentos correspondentes ao vermelho, laranja e amarelo é afetada pelo ar. No entanto, grande parte dos menores comprimentos de onda é absorvida pelas moléculas de gás. E estes comprimentos de onda são absorvidos e depois espalham-se em diferentes direções. Portanto, em qualquer direção que você olhar, você verá esta luz espalhada, neste caso, a luz azul.
