Sala de Física

Leituras de Física

O CÉU AZUL

O estudo da difusão da luz esclarece os porquês de uma série de fatos comuns na vida diária, aos quais ninguém presta muita atenção, e que no entanto ocorrem em condições bem particulares: o azul do céu ao meio-dia, por exemplo, ou o vermelho-sangue característico do pôr-do-sol. De fato, o céu somente assume coloração para observadores situados na superfície da Terra. A imagem que um astronauta em órbita ao redor do planeta tem do "céu" é completamente diferente: um imenso fundo negro imutável, no qual as estrelas jamais se escondem. Na realidade essa é a aparência a uns 16 km acima da superfície terrestre, onde a atmosfera se rarefaz, quase desaparecendo. O céu lunar, por exemplo, é totalmente escuro e incolor, porque a lua não possui atmosfera.

Se projetarmos luz num recipiente de vidro, donde se tenha extraído o ar e toda a poeira, visto de lado o recipiente parecerá preto. Soprando no recipiente de vidro a fumaça de um cigarro, veremos delinearem-se nitidamente no fundo escuro as esferas de luz, brancas e esplandecentes. Ao encontrar as partículas de fumaça, a luz desvia-se, dispersa-se; e essa luz espalhada atinge os nossos olhos; nós a vemos. Eis a razão por que, de dia, há luz na Terra. A luz desviada, reflexa difusamente de toda a parte e que, em suma, deriva do Sol, espalha-se no espaço todo.
A atmosfera é composta de muitas partículas: gotas de água, fumaça e gases, todas elas afastam os raios solares que entram na atmosfera do seu caminho direto; desviam-na para os nossos olhos, fazem-na visível.

A luz que a Terra recebe do Sol é composta de radiações de todos os comprimentos de onda; essas radiações são difundidas em diferentes graus pelos gases da atmosfera (particularmente as moléculas de oxigênio e nitrogênio). Aquelas correspondentes ao vermelho, por exemplo, praticamente não sofrem difusão; para o amarelo a difusão é pouco maior; é mais acentuada para o verde; e para o azul e o violeta, as ondas percorrem um verdadeiro ziguezague. Estas últimas são as radiações mais difundidas de todas. Assim a cor do céu, com o Sol a pino, é determinada principalmente pela mistura das cores azul e violeta.

Por outro lado, quando o caminho através da atmosfera é bastante extenso, quando à tarde o Sol declina, vêm-se apenas raios vermelhos e amarelos; o azul perde-se no caminho. Isso acontece porque as radiações que chegam a um observador são predominantemente as que sofrem menor difusão na atmosfera, os seja, o vermelho e o amarelo.

As mudanças na atmosfera
As inumeráveis mudanças, grandes ou pequenas, das condições atmosféricas criam uma ampla variedade de diferenças nas cores do Sol e do céu sobre a Terra. No verão, depois de um longo período de falta de chuvas, partículas de areia e de poeira carregadas pelo vento difundem cada vez mais o vermelho na luz solar. A mistura resultante da luz vermelha e azul torna o céu esbranquiçado. As fortes chuvas, que acabam com a longa seca, levam embora a poeira, e o céu fica mais claro e de um azul mais carregado. Nos cumes das altas montanhas e nas altitudes dos aviões de carreira, onde a atmosfera está livre das camadas concentradas de poeira e de umidade - as quais, raramente se elevam a mais de mil metros sobre a Terra -, o céu é de um azul muito mais carregado do que ao nível do mar.

Por que as nuvens são brancas?
As nuvens contém uma grande quantidade de gotículas de água e pequenos cristais de gelo, que agem como pequenos prismas, decompondo a luz solar nas sete cores básicas: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Para quem olha a nuvem, o resultado final é a soma de todas essas cores: o branco

ÍNDICE LEITURAS

ÍNDICE GERAL