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Espalhamento de Rayleigh e atmosfera: por que não vemos uma “névoa” de gás atmosférico?

A cor azul da atmosfera é devido, predominantemente, ao fenômeno do espalhamento de Rayleigh. Minha pergunta então é: a cor branca da nuvem é devido ao mesmo fenômeno de espalhamento?

Se sim, por que não vemos uma “névoa” de gás atmosférico da mesma forma quando estamos passando por uma nuvem? Grato.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

O espalhamento de Rayleigh, ocasionado pelas moléculas do ar,  é preferencial para as frequências mais altas da luz branca que vem do Sol (vide Espalhamento de Rayleigh).

O espalhamento não preferencial (ou pouco preferencial) da luz branca nas nuvens é realizado por pequenas gotas da água líquida que constituem a nuvem, portanto por estruturas muito maiores do que as moléculas. O espalhamento não preferencial também pode acontecer em particulados presentes na atmosfera devido à poluição (por exemplo, a névoa que se observa sobre São Paulo mesmo quando não há nuvens de água).

Quando olhamos ao longe, por exemplo do topo de uma elevação que nos permite enxergar muito distante em dias secos, podemos perceber que os objetos distantes nos parecem azulados, caracterizando assim a  “névoa” de gás atmosférico que referiste. O azulado das montanhas em regiões onde as conseguimos ver muito ao longe quando a atmosfera é límpida exemplifica o efeito conforme a fotografia abaixo.

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A diferença entre o ar puro ocasionando o espalhamento de Rayleigh e o ar úmido com gotículas de água (ou com particulados poluidores) é que as intensidade da luz espalhada pelas gotículas é muito maior do que a intensidade da luz azul espalhada pelas moléculas do ar quando se considera a mesma intensidade de luz incidente. Então a tal “névoa de gás atmosférico” somente é percebida, conferindo o tom azulado aos objetos distantes, quando a luz deve viajar por grandes extensões da atmosfera límpida.

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