A Origem da Dispersão de Rayleigh - Por que o Céu Parece Azul

1. O que é a Dispersão de Rayleigh?

A dispersão de Rayleigh é um fenômeno físico que descreve como a luz interage com partículas muito pequenas.

Foi explicada pela primeira vez no século 19 pelo físico britânico John William Strutt (Lord Rayleigh). Seu trabalho mostrou que quando a luz passa

através de um meio contendo partículas muito menores que o comprimento de onda da luz—como moléculas de gás na atmosfera—a luz é

espalhada em vez de viajar em linha reta.

Este tipo de dispersão é especialmente importante para entender como a luz solar se comporta na atmosfera da Terra.

2. Como a Luz Solar Interage com a Atmosfera

A luz solar que atinge a Terra parece branca, mas na verdade é uma mistura de muitas cores diferentes, cada uma com um comprimento de onda diferente.

Quando a luz solar entra na atmosfera, ela encontra inúmeras moléculas de gás minúsculas, principalmente nitrogênio e oxigênio. Essas moléculas são muito menores que os comprimentos de onda da luz visível, o que torna a dispersão de Rayleigh o efeito dominante.

Uma característica chave da dispersão de Rayleigh é que comprimentos de onda mais curtos se espalham muito mais fortemente do que comprimentos de onda mais longos.

Em termos simples:

• A luz azul tem um comprimento de onda curto

• A luz vermelha tem um comprimento de onda mais longo

• Comprimentos de onda curtos são espalhados de forma muito mais eficiente

3. Por que o Céu Parece Azul

Como a luz azul é fortemente espalhada em todas as direções, ela se espalha por todo o céu.

Não importa para onde você olhe durante o dia, a luz azul espalhada está chegando aos seus olhos de todas as direções.

Comprimentos de onda mais longos, como a luz vermelha e laranja, passam pela atmosfera de forma mais direta e são menos espalhados.

Como resultado:

• O céu parece azul durante o dia

• O sol em si parece ligeiramente amarelado em vez de branco puro

4. Por que o Céu Não é Roxo

Embora a luz violeta tenha um comprimento de onda ainda menor que a luz azul, o céu não parece violeta por várias razões:

Juntos, esses fatores tornam o azul a cor dominante que percebemos.

• A luz solar contém menos luz violeta do que luz azul
• A visão humana é menos sensível aos comprimentos de onda violeta
• Parte da luz violeta é absorvida na alta atmosfera

5. Por que os Pores do Sol e os Amanheceres Parecem Vermelhos

Quando o sol está baixo no horizonte, a luz solar viaja por um caminho muito mais longo na atmosfera.

Durante esta longa jornada:

• A maior parte da luz azul e verde é espalhada
• Comprimentos de onda vermelhos e laranja permanecem e alcançam o observador

É por isso que os pores do sol e os amanheceres geralmente exibem tons quentes de vermelho, laranja e dourado.