Pourquoi le ciel est-il bleu ?

Le ciel est bleu. Vous le constatez presque tous les jours. Mais vous ętes-vous déjŕ demandé quelle en est la raison ?

Sans atmosphčre, le ciel serait noir. C'est le cas sur la Lune oů les étoiles, la Terre ou le Soleil se détachent parfaitement sur un ciel noir d'encre.

Par contre, l'atmosphčre terrestre existe bel et bien. L'air qui la compose est constitué d'un nombre incroyable de molécules (des petits groupes d'atomes), de poussičres et d'infimes gouttelettes d'eau.

La lumičre qui nous vient du Soleil est blanche, c'est-ŕ-dire qu'elle est constituée de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. Selon sa couleur - on dit sa longueur d'onde - elle interagit plus ou moins avec l'atmosphčre. Ce sont justement les plus courtes longueurs d'onde (la lumičre bleue et verte) qui sont les plus diffusées par les petites molécules de l'atmosphčre. C'est la diffusion de Rayleigh, nommée ainsi en l'honneur de Robert John Rayleigh (fils du célčbre physicien anglais John William Strutt Rayleigh).

Considérons un rayon de lumičre bleue en provenance du Soleil. En entrant dans l'atmosphčre, il a de fortes chances de heurter une molécule. Si c'est le cas, le rayon sera diffusé, c'est-ŕ-dire éparpillé dans l'atmosphčre. De ce fait, en regardant le ciel, vous verrez beaucoup de rayons bleus (les plus soumis ŕ la diffusion de Rayleigh) diffusés par les molécules de l'air, alors que peu de rayons rouges (les moins soumis ŕ la diffusion de Rayleigh) auront été diffusés.

Selon la qualité de l'air, le ciel est plus ou moins bleu
Les poussičres et les gouttelettes d'eau ne diffusent pas la lumičre, elles la réfléchissent. Elles ajoutent donc un peu de lumičre jaune (la couleur du Soleil) au ciel bleu. Celui-ci perd ainsi un peu de sa teinte bleue et blanchit. En montagne, les journées ensoleillées jouissent généralement d'un ciel bleu profond, car l'air y est trčs pur, c'est-ŕ-dire dépourvu de poussičres et d'humidité.

Le Soleil est jaune
C'est aussi la raison pour laquelle le Soleil est jaune. Vu depuis l'espace, il est blanc, mais sur Terre, une partie de sa lumičre bleue a été diffusée. Le Soleil accuse donc un excčs de longueurs d'onde rouges, d'oů un jaunissement du disque solaire.

Pourquoi les couchers de Soleil (ou les levers) sont-ils rouges ?
Nous venons de voir que la lumičre bleue est trčs diffusée dans l'atmosphčre, au contraire de la lumičre rouge. Lorsque le Soleil est ŕ l'horizon, sa lumičre traverse une épaisse couche d'air qui diffuse au maximum. Quand sa lumičre nous parvient, elle est en grande partie dépouillée de ses longueurs d'onde bleues. Par contre, le rouge y prédomine et colore le disque solaire en oranger. Ainsi, l'atmosphčre se teinte aussi de rouge.