Perché il cielo è blu?

I banner di Google ci chiedono perché il cielo è blu.
Vediamo di dare una risposta a questa domanda.

Perché il cielo è blu? Leonardo da Vinci fu probabilmente il primo a cercare di spiegare in maniera che oggi potremmo definire scientifica il colore blu del cielo. A quel tempo non poteva certo disporre dei presupposti concettuali necessari a scoprire la vera causa del fenomeno, ma il suo spirito di acuto osservatore lo condusse a intuizioni sorprendenti.

La prima, fondamentale osservazione di Leonardo è che il colore blu non è proprio dell'aria, ma deriva dalla capacità che hanno certe minutissime particelle (che Leonardo identificò con atomi di vapor d'acqua) di farsi luminosi per effetto dei raggi solari, così da diventar risplendenti contro il nero della "regione del fuoco" (oggi diremmo dello spazio esterno all'atmosfera). L'analogia suggerita con il fumo di legna secca è molto interessante e indicativa del fatto che Leonardo aveva individuato un altro punto chiave del problema: la dimensione di questi atomi è un fattore critico e il colore blu si manifesta solo se sono abbastanza piccoli.

Certo, Leonardo non poteva immaginare fino a che punto questi atomi fossero in realtà piccoli, ma la sua intuizione era giusta. Occorsero quattro secoli di sviluppo della fisica e della matematica per poter tradurre queste intuizioni in previsioni quantitative e permetterne così una verifica in senso moderno.

Il colore apparente degli oggetti è dovuto a quelle lunghezze d'onda che essi riflettono maggiormente. Young dimostrò che a ciascun colore corrisponde una differente lunghezza d'onda. Gli uomini sono in grado di vedere un intervallo di lunghezze d'onda compreso fra 390nm (colore viola) e 780nm (colore rosso). La luce può "rimbalzare", riflettersi, su oggetti di piccole dimensioni (molecole d'acqua, pulviscolo atmosferico ecc) che incontra nel suo cammino; le lunghezze d'onda molto grandi rispetto alle dimensioni dell'ostacolo diffondono meno di quelle piccole; è stato calcolato, infatti, che per particelle con dimensioni inferiori alla lunghezza d'onda, la luce diffusa è inversamente proporzionale alla quarta potenza della lunghezza d'onda. Pertanto, dato che la luce rossa possiede una lunghezza d'onda che è doppia rispetto alla luce blu, diffonderà soltanto 1/16 rispetto a questa. Questo è il motivo per cui il cielo appare blu e sarà tanto più blu quanto meno ci sono in esso particelle in sospensione, dovute per esempio ad un alto livello di umidità (in questo caso il cielo appare di colore più chiaro). Al tramonto, invece, nelle giornate con un'alta percentuale di umidità nell'aria, se si guarda verso il sole, il cielo in quella zona apparirà rosso.

Fonte: http://www.fmboschetto.it


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