Pq o céu é azul

Objetivo

Demonstrar que a luz é espalhada por partículas muito pequenas em suspensão. Mostrar que a componente azul se espalha mais que as outras componentes. Relacionar com a cor do céu durante o dia e no fim da tarde.

Descrição

Pq o céu é azul
Use um projetor de slides (data show) e uma caixa de plástico transparente ou um aquário (sem peixes, por favor). Faça o feixe de luz do projetor passar pela água do aquário e se projetar sobre uma cartolina servindo de tela. Para obter um feixe estreito use um slide opaco com um pequeno furo circular. Encha o aquário com água e observe o feixe de luz branca atravessar o líquido e se projetar na tela.
Adicione um pouco de leite em pó à água e mexa bem. Espere a água parar e observe de novo o feixe. Você verá que a luz que se projeta na tela está um pouco avermelhada. Olhando o feixe pela lateral do aquário você verá que ele está azulado.

Análise

A luz branca, como a luz do sol ou a luz da lâmpada do projetor, é constituida de uma mistura de todas as cores visíveis: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta. A luz é uma onda e cada cor corresponde a um comprimento de onda diferente. A componente vermelha tem o maior comprimento de onda e a violeta o menor. Quando a luz do sol atravessa a atmosfera, é espalhada pelas partículas do ar. O espalhamento depende do comprimento de onda e do tamanho das moléculas. Acontece que há uma espécie de casamento de interesses entre a componente azul e o tamanho das moléculas de ar de modo a fazer com que o espalhamento para essa componente seja mais intenso que para as demais. Esse casamento é o que os físicos chamam de ressonância. (Leia sobre a ressonância em nossa seção Tintim por Tintim.) Por causa da ressonância a eficiência com que o azul é espalhado é cerca de 10 vezes maior que a eficiência para o espalhamento da componente vermelha. Isso também acontece com a luz espalhada pelas moléculas de leite na água. A componente vermelha, que é pouco espalhada, prossegue no feixe e se projeta na tela. A componente azul é espalhada para os lados e pode ser vista pela lateral do aquário.
Quando o sol está nascendo ou se pondo sua luz atravessa uma faixa mais longa da atmosfera que no resto do dia. A componente azul espalhada vai para as regiões da Terra onde é pleno dia restando para os outros as componentes de outras cores, principalmente o amarelo, laranja e vermelho. Esse efeito é ainda mais acentuado quando a atmosfera tem outras partículas em suspensão (poluição, por exemplo).

Material

Projetor de slides.
Caixa de plástico transparente ou aquário longo.
Cartolina branca montada como uma tela.

Dicas

Faça essa experiência em um local meio escuro para facilitar a percepção do efeito. Não exagere na quantidade de leite em pó senão a água ficará opaca. Leia nossa seção TINTIM por TINTIM sobre o fenômeno de ressonância. Faça um cartaz indicando os valores dos comprimentos de onda das cores componentes e dos tamanhos das partículas da atmosfera.

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Quando a luz passa através de um prisma, seu espectro é dividido em sete cores monocromáticas, eis que surge um arco-íris de cores. A atmosfera faz o mesmo papel do prisma, atuando onde os raios solares colidem com as moléculas de ar, água e poeira e são responsáveis pela dispersão do comprimento de onda azul da luz.

Pq o céu é azul

Quando percebemos a cor de um objeto, é porque ele refletiu ou dispersou, de forma difusa, o comprimento de onda associado à luz de uma determinada cor. Por exemplo, uma folha verde utiliza todas as cores do espectro para fazer a fotossíntese, exceto o verde, que é refletido.

Devido ao seu pequeno tamanho e estrutura, as minúsculas moléculas presentes na atmosfera difundem melhor as ondas com os menores comprimentos de onda, tais como o azul e violeta.

Durante todo o dia a luz azul (menor comprimento de onda) é dispersa cerca de dez vezes mais que luz vermelha (maior comprimento de onda).

A luz azul tem uma frequência que é muito próximo da frequência de ressonância dos átomos, ao contrário da luz vermelha, Por isso, a luz azul movimenta os elétrons nas camadas atômicas da molécula com muito mais facilidade que a vermelha. Isso provoca um ligeiro atraso na luz azul que é re-emitida em todas as direções.

Quando o céu está com cerração, névoa ou poluição, há partículas de tamanho grande que dispersam igualmente todos os comprimentos de ondas, logo o céu tende a ficar mais branco, devido à associação das cores monocromáticas.

No vácuo, existente fora das proximidades do planeta Terra, onde não há atmosfera, os raios do sol não são dispersos, logo eles percorrem uma linha reta do sol até o observador, por isso, os astronautas veem o céu escuro, como se fosse sempre noite.

Por que o pôr do sol e a alvorada são vermelhos?

Quando o sol está no horizonte, a luz leva um caminho muito maior através da atmosfera para chegar aos nossos olhos do que quando está sobre nossas cabeças. A luz azul nesse caminho foi dispersa quase integralmente, a atmosfera atua como um filtro, e muito pouca luz azul chega até nossos olhos, enquanto que a luz vermelha que é apenas transmitida nos alcança mais facilmente.

Pq o céu é azul

Além disso, o vermelho e o laranja tornam-se muito mais vívidos no crepúsculo quando há poeira ou fumaça no ar. Isso ocorre porque as partículas de poeira são bem maiores que as outras, presentes na atmosfera, provocando dispersão com a luz de comprimento de onda próximos, no caso o vermelho e laranja.

Por que as nuvens são brancas?

Nas nuvens existem gotículas de tamanhos muito maiores que o comprimento de ondas da luz, ocorrendo dispersão generalizada em todo o espectro visível e iguais quantidades de azul, verde e vermelho unem-se fazendo com que a luz branca seja dispersa.

Pq o céu é azul

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Pq o céu é azul

Como referenciar: "Por que o céu é azul?" em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2022. Consultado em 27/12/2022 às 23:13. Disponível na Internet em http://www.sofisica.com.br/conteudos/curiosidades/ceu_azul.php

Por que que o céu é azul?

O céu é azul porque a luz solar, ao atravessar a atmosfera terrestre, é refratada e atinge os átomos dos gases oxigênio e nitrogênio, que a dispersa em todas as suas cores, com seus respectivos comprimentos de onda, refletidos por essas partículas. A cor que se dispersa e é mais bem refletida é a azul.

Qual é a cor do mar?

O mar é azul porque a energia luminosa de algumas cores é absorvida pelo oceano mais perto da superfície do que a energia de outras cores, funcionando como um filtro da luz solar. Quando a luz é absorvida, sua energia é transformada em calor.

Qual é a verdadeira cor do Sol?

Do espaço, o Sol aparece em sua verdadeira cor: o branco.

O que é feito o Arco

O arco-íris é um fenômeno físico e químico que ocorre quando há separação da luz solar e após esta separação sofre desvios provocados por gotas de chuvas da atmosfera. Normalmente é visto quando as chuvas cessam e o sol reaparece.