O céu é azul por causa do Espalhamento ou Dispersão de Rayleigh – quanto mais curta a onda, muito mais ela é espalhada, por isto o azul domina. Mas o violeta tem comprimento de onda mais curto ainda que o azul, por que ele não domina então?
Boa resposta, professor. Eu ainda iria gostar mais se tivessem alguns links de referência, mas assim já está excelente.
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.ifu.ufrgs.br/~lang/
Inicialmente um comentário: é ESPALHAMENTO e não DISPERSÃO. Dispersão é um fenômeno óptico diverso do espalhamento, relacionado ao fato de que a luz pode ter índice de refração dependente da frequência. O espalhamento é a absorção da luz incidente seguida pela sua reemissão. A absorção e a reemissão pode se dar preferencialmente para algumas frequências. O espalhamento de Rayleigh na atmosfera ocorre preferencialmente com as frequências mais altas (violeta, azul …) da luz solar. Vide Espalhamento de Rayleigh: por que somente os comprimentos de onda menores?
De fato o violeta é mais espalhado do que o azul. A razão de o céu não se apresentar violeta para a nossa visão é principalmente porque o "cone azul", que responde ao violeta, tem uma resposta pouco intensa quando comparada à resposta que dá para luz azul de mesma intensidade do violeta. Adicionalmente existe menos violeta do que azul no espectro da luz solar.
Helmholtz, nos meados do século XIX, confirmou a descoberta ocorrida meio século antes pelo o oftamologista Young – sim, ele foi oftalmologista e por isso tinha particular interesse na visão humana, sendo bem conhecido pelos experimentos de difração e interefência da luz – de que todas as nossas sensações coloridas podem ser produzidas com luz vermelha, verde e azul (sistema RGB – red, green, blue). Em seguimento Helmholtz postula a existência de "três nervos" na retina relacionados às sensações coloridas; posteriormente estudos anatômicos confirmam a existência dos cones.
Pesquisando em um livro didático de Física de 1925 (Curso de Física – W. Watson – Ed. Labor, Barcelona) me surpreendi em encontrar curvas de respostas dos cones obtidas por König em 1883. Seus estudos aconteceram a partir das sensações de pessoas com olhos normais e de olhos dicromatas e monocromatas. Foi soemnte na década de 60 do século XX que tais curvas puderam ser determinadas a partir de medidas diretas nos cones.
Comentário do Prof. Flavio Horowitz (IF-UFRGS) em mensagem por correio eletrônico.
Oi, Lang
Muito legal sua interação com o público pelo site do CREF.
Acho que está correta, apenas acrescentaria que acabamos vendo uma média do espalhamento a várias frequencias que inclui, além do violeta e azul, em fator de espalhamento decrescente: verde, amarelo, …
(proporcional à quarta potência da frequencia)
Espero ter complementado, e parabéns pela sua divulgação divertida da ciência.
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2 comentários em "Por que o céu não é violeta?"
Professor, qual é a relação entre a coloração azul do céu e a tonalidade do oxigênio líquido, cujo tom cerúleo em muito lembra aquela?
A coloração dos líquidos também depende do espalhamento da luz pelas moléculas. O azulado do do oxigênio líquido decorre do espelhamento preferencial para as frequências mais altas assim como acontece no ar.