Sappiamo che la luce “bianca” è composta da sette colori, e d imparato a conoscere il fenomeno della “Diffusione”.
Vediamo se riusciamo a dare una risposta a questa domanda:
Perchè il cielo è blu ?
E’ ormai noto che l’atmosfera è composta da vari gas e che ha la massima densità vicino terra.
Questa densità diminuisce con l’altitudine.
Ma l’aria dell’atmosfera, come sappiamo non è caratterizzata solo da gas, ma trattiene anche piccole particelle di polveri e goccioline d’acqua.
Per comprendere meglio questo fenomeno, possiamo immaginare l’atmosfera composta da una serie numerosissima di strati d’aria, un po’ come una cipolla, dove gli strati esterni hanno progressivamente una minor densità sia di gas che di particelle sospese.
Ecco che arriva la luce bianca proveniente dal sole.
Velocissimi, tutti i tipi di fotoni penetrano l’atmosfera iniziando a traversare gli stati meno densi, più esterni.
Tuttavia, solo i fotoni che, singolarmente, ai nostri occhi apparirebbero rossi, arancioni, gialli e verdi raggiungono la terra, mentre gli altri (indaco e violetto) si disperdono o vengono arrestati ad esclusione di quelli blu, che, superati i primi strati ed urtando le particelle di polvere e goccioline d’acqua sempre più numerose, si sparpagliano “diffondendosi” verso quegli stati dell’atmosfera che anno appena traversato, rifrangendosi poi contro di loro ed illuminandoli conseguentemente con il loro caratteristico colore che ai nostri occhi appare “blu”.
MA ALLORA, PERCHE’ IL CIELO E’ ANCHE ROSSO ?
Eh, ehh, ehhh!
Vediamo il cielo rosso sia al sorgere che al tramontare del Sole.
Questo perché i raggi di luce che provengono dal Sole stesso, sono molto inclinati e devono traversare un maggior spessore di atmosfera, rispetto ai raggi che piovono sulla Terra nelle ore centrali della giornata.
In questa condizione anche tutti gli altri fotoni verranno diffusi, almeno in parte.
Mentre nelle ore centrali della giornata sono i fotoni “blu” a diffondersi negli strati più alti dell’atmosfera, colorando tutta la volta di celeste, adesso anche le altre tipologie di fotoni, a causa dell’elevata inclinazione con la quale penetrano nell’atmosfera, traversando una maggior quantità d’aria ed incontrando un maggior numero di particelle e goccioline d’acqua, finiranno per essere “diffusi” almeno in parte e a secondo delle loro proprietà (lunghezze d’onda), per poi rifrangersi sugli strati più altri dell’atmosfera, colorandola del caratteristico colore rosso-arancione che possiamo apprezzare al tramonto, o all’alba.
Per opportuna memoria:
Diffusione:
fenomeno che si verifica quando dei raggi di luce impattano su superfici o corpi che non siano in grado di assorbirli e nel contempo che non siano in grado di consentire una riflessione ordinaria (v.riflessione).
In questo caso i raggi vendono sparsi in tutte le direzioni possibili.
Rifrazione:
Si ha quando i raggi luminosi subiscono una deviazione traversando due diversi materiali trasparenti aventi diversa densità, come ad esempio l’aria e l’acqua, ma anche come la sola aria atmosferica, che presenta densità differenti in funzione della distanza dal terreno.
Riflessione:
A differenza dei fenomeni precedenti, si verifica quando un fascio di raggi di luce incide sulla superficie che separa due mezzi (es. acqua ed aria, aria e “specchio”) ed una parte di loro viene rinviata verso una direzione diversa, mentre la parte restante si propaga nell’altro mezzo con le caratteristiche della “rifrazione”.