C’est probablement une question que tout curieux s’est posé un jour en levant la tête par une belle journée d’été: pourquoi le ciel est-il bleu ?

Pourquoi ne voit-on pas seulement le noir de l’espace au dessus de nos têtes ?

lumiere-prismeCommençons par le Soleil. La lumière du soleil apparaît blanche, mais est en fait polychromatique : c’est une superposition de lumières rouges, vertes et bleues.

Nous pouvons voir ces variétés de nuances en observant un arc en ciel ou lorsque la lumière blanche traverse un prisme. Comme sur la pochette du mythique Dark Side of the Moon, des Pink Floyd (ci-contre) !

Quand la lumière blanche du Soleil traverse l’atmosphère terrestre, elle entre en collision avec des particules d’air, des poussières et des gouttes d’eau. Les différentes couleurs de la lumière, ou longueurs d’ondes, sont dispersées par ces collisions en quantités différentes.

Moins il y a d’obstacles (particules, poussières, etc) et plus la couleur bleue est intense. C’est ce qui explique la pureté du ciel en montagne !

La diffraction de la lumière

La diffraction de la lumière, c’est simplement la dispersion d’une source lumineuse en plusieurs distinctes.

C’est ce phénomène qui se produit lorsque la lumière du soleil rencontre l’atmosphère terrestre, qui joue le rôle de prisme naturel. La lumière bleue (de longueur d’onde plus courte) est davantage dispersée que la lumière rouge (de longueur d’onde plus importante).

Ainsi, lorsque le Soleil est haut dans le ciel, la lumière bleue est dispersée dans toutes les directions. La lumière du soleil passe à travers l’atmosphère de manière plus directe… et nous voyons le ciel en bleu.

Mais c’est une autre affaire au coucher ou au lever du soleil, lorsque le Soleil est proche de l’horizon. Quand le soleil est bas, sa lumière doit traverser beaucoup plus d’atmosphère avant d’atteindre vos yeux. Cela signifie que la majeure partie de la lumière bleue a déjà été diffusée et qu’il ne reste plus que la lumière rouge.

diffraction-lumiere-soleil

Diffraction de la lumière du soleil par l’atmosphère terrestre

Voilà qui explique, en partie, pourquoi nous voyons le ciel de différentes couleurs selon l’heure de la journée.

Mais au final, tout cela n’est qu’illusion. Si nous voyons le ciel bleu, c’est simplement parce-que nos yeux le permettent. Sans la magnifique mécanique que représente un œil humain, nous ne pourrions admirer ce magnifique spectacle que nous offre la Nature !

Allez, une petite vidéo pour consolider tout ça. Je vous souhaite un bon lundi que j’espère ensoleillé 😉

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