Quase todo mundo já se perguntou pelo menos uma vez na vida por que o céu é azul e para essa questão há uma resposta com fundamentação na física. Continue lendo para descobrir por que a cor do céu que vemos é azul, entenda o processo e, a próxima vez que olhar para cima, tenha certeza de estar diante de um fenômeno físico.

Entenda por que o céu azul

Para responder a questão enunciada acima, é essencial revisarmos o que acontece quando a luz passa através de um prisma. Ao passar por um prisma, a luz tem seu espectro dividido em sete cores monocromáticas, logo, temos um arco-íris de cores. No caso do céu, a atmosfera age como o prisma e a luz que passa por ela é a dos raios solares.

Essa luz dos raios de sol colide com as moléculas de água, ar e poeira, levando, então, à dispersão do comprimento de onda azul da luz. A percepção de cor dos objetos se dá através da reflexão ou dispersão, de forma difusa, do comprimento de onda da luz que está relacionado a uma cor específica.

Entendendo por que o céu é azul na prática

Para que fique mais claro o conceito apresentado anteriormente, usaremos como exemplo a folha verde de uma planta, ela utiliza todas as cores do espectro para realizar o processo de fotossíntese, com exceção do verde que é refletido. A atmosfera possui moléculas minúsculas que, devido ao seu tamanho e estrutura, têm mais facilidade em difundir os comprimentos de onda menores, como o azul e o violeta.

Ao longo do dia, a luz azul (que possui comprimento de onda menor) é quase dez vezes mais dispersa do que a luz vermelha (que possui comprimento de onda maior). A frequência da luz azul é muito semelhante à frequência de ressonância dos átomos, o oposto da luz vermelha.

A luz azul tem muito mais facilidade para movimentar os elétrons nas camadas atômicas da molécula comparativamente com a luz vermelha. Exatamente por isso, há um ligeiro atraso na luz azul que faz com que ela seja reemitida em todas as direções.

Céu branco

Já percebeu que quando o céu está com névoa muita concentração de poluição ou cerração a sua cor tende para o branco? Isso acontece porque as partículas presentes nele têm um tamanho maior, dispersando, dessa forma, todos os comprimentos de ondas. A associação das cores monocromáticas faz com que o céu apresente a tendência de ficar branco.

Céu no espaço

No vácuo, fora das áreas próximas a Terra, não existe atmosfera e, por isso, não há dispersão dos raios solares. Esses raios percorrem uma linha reta partindo do sol até o observador. É por isso que os astronautas têm a impressão de ser constantemente noite, pois o céu está sempre escuro.

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

A luz do sol tem um caminho muito maior para percorrer através da atmosfera para chegar aos nossos olhos quando o astro-rei está no horizonte do que quando ele está sobre as nossas cabeças.

Nesse caminho, a luz azul é quase que totalmente dispersa, a atmosfera age como se fosse um filtro, permitindo que bem pouca luz azul chegue até os nossos olhos. A luz vermelha é apenas transmitida alcançando nossos olhos com bem mais facilidade.

O crepúsculo faz com que tonalidades como vermelho e laranja se tornem muito mais vivas se houver poeira ou fumaça no ar. As partículas de poeira são bem maiores do que as outras partículas presentes na atmosfera, levando à dispersão dos comprimentos de onda mais próximos, nesse caso, o vermelho e o laranja.

Por que as nuvens são brancas?

As nuvens possuem gotículas de tamanhos bem maiores em comparação ao comprimento de ondas da luz, levando a uma dispersão generalizada em todo o espectro visível. A dispersão ocorre igualmente para o azul, vermelho e verde, que se juntam, fazendo com que a luz branca seja difusa.

Entendendo melhor a dispersão da luz

Ao longo do artigo falamos sobre dispersão da luz e é interessante explicar um pouco mais detalhadamente esse fenômeno óptico. Basicamente, consiste na separação da luz em cores diferentes quando refratada através de um meio transparente, como acontece no arco-íris, lente fotográfica e prisma. A dispersão se dá em situações em que a velocidade de propagação da luz dentro de algum meio é dependente da frequência da onda eletromagnética.

Isaac Newton estudou e formulou teorias a respeito do mecanismo da dispersão da luz em 1672. Ainda que na interpretação de Newton a luz tivesse caráter corpuscular, ele entendeu que a luz era branca por ser formada por todas as outras cores juntas. As cores em questão referem-se às frequências ou comprimentos de onda da luz.

Agora você já sabe responder corretamente a pergunta de por que o céu azul! Para conferir mais conteúdos de física e outras matérias, além de dicas para o Enem e o vestibular, fique ligado no Blog do Hexag Medicina!