Surprise, surprise...

A luz é uma espécie de energia que viaja em forma de ondas electromagnéticas. A radiação da energia depende do comprimento da onda e da frequência. O comprimento de onda é a distância que vai do pico (topo) de uma onda até ao pico da outra. A frequência é o número de ondas que atravessa um determinado ponto por segundo.

Como todos sabem, a luz é branca, não é?
Não! não é.

A luz é composta por várias cores. Mas devido á sua velocidade, aos seus comprimentos de onda e à sua frequência, todas estas cores juntas compõem-se numa só. Se apontarem um prisma de cristal para a luz e tentarem vê-la através daquele, conseguirão discernir todas as cores da luz devido a algo chamado de dispersão da luz. O arco íris assim faz. A luz dispersa-se por entre as gotas de água suspensas no ar.

As cores da luz dobram-se todas, umas em cima das outras, em forma de onda electromagnética. Imaginem pai, mãe e filho deitados na cama em forma de cadeirinha. O pai tem a onda maior, a mãe uma onda mais pequena e o filho a menor. Os vermelhos e aproximados (laranjas, amarelos, etc.) têm um comprimento de onda maior. Os azuis, violetas, etc. um comprimento de onda menor, por estarem encaixados nos vermelhos e aproximados.

Ora, como os vermelhos têm um comprimento de onda maior, têm também uma frequência menor, porque passam muito menos ondas por segundo num determinado ponto, logo as maiores frequências vão para os azuis e derivados.

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A atmosfera do planeta Terra é composta por uma mistura de vários gases, dois dos quais são o nitrogénio (78%) e o oxigénio (21%); água, em forma de vapor, gotas ou cristais de gelo; e sólidos, tais como poeiras, cinzas, fuligem, sal proveniente dos oceanos, etc.

A atmosfera é mais densa junto ao planeta e vai ficando mais rarefeita à medida que nos afastamos da superfície. Não existe uma fronteira definida entre a atmosfera e o espaço. Vai ficando cada vez mais rarefeita, até que... desaparece.

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A luz viaja pelo ar em linha recta até encontrar algo que a possa fazer reflectir ou dispersar. Se a luz embate em algo sólido, é toda ela reflectida noutra direcção e prossegue o seu caminho, porque os sólidos (poeiras, cinzas, etc.) são muito maiores que os comprimentos de onda da luz. Mas... se encontra um gás pela frente algo muito diferente acontece.

Como alguns dos comprimentos de onda das cores da luz são maiores que o próprio gás, atravessam-no e seguem em frente, mas outros há que são menores, como o caso dos azuis. Então são absorvidos pelo gás e dispersados posteriormente em todas as direcções.

That's why the sky is blue, folks.

E perguntam vocês em uníssono:
Mas então... porque carga d'água tem o céu tons avermelhados ao por do sol?

Porque, como o sol já não está na vertical, mas sim na diagonal, a luz tem mais atmosfera para percorrer até nós e por isso só conseguimos ver as cores com comprimento de onda maior, que são as que conseguem escapar à absorção dos gases. Há menos cores de comprimento de onda menor, porque foram quase todas absorvidas ao longo do percurso até nós.

E, e... porque é que isso não acontece ao amanhecer?

Porque se traçarmos uma linha imaginária do pólo norte ao pólo sul, essa linha não está perpendicular ao sol, o que quer dizer que o planeta está inclinado. Logo, ao amanhecer o sol está mais perto de nós do que ao anoitecer.

Para concluir:
A luz visível irradiada pelo sol é branca. No entanto parece-nos amarela. Isto acontece, porque devido à dispersão dos azuis, estes são removidos do aglomerado de cores da luz, ficando no resto os vermelhos, amarelos, laranjas, etc., dando a tonalidade amarela.

Posted by me in a Galaxy near us.