Pourquoi le ciel est-il bleu ?

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Le bleu du ciel est pour nous un phénomène tellement familier qu'il est rare que quelqu'un se pose la question. En fait le ciel n'est pas de couleur bleue sur toutes les planètes. Sur Mars le ciel est rose. Sur la Lune il est noir. Sur Vénus il est de couleur jaunâtre. La lumière blanche du Soleil est un mélange de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. Quand les rayons solaires entrent dans l'atmosphère, ils rencontrent les atomes et les molécules dont l'air est constitué. Toutes les couleurs, sauf le bleu, atteignent la surface de la Terre sans problème ; mais le bleu a tendance à rebondir sur les atomes et les molécules de l'air. Comme la lumière bleue rebondit dans toutes les directions, il en vient de toutes les parties du ciel alors que les autres couleurs arrivent seulement de la direction où se trouve le Soleil. Voilà pourquoi le ciel est bleu. Le Soleil, lui, est jaune parce que c'est la couleur qui résulte du mélange de toutes les autres couleurs sauf le bleu. Dans l'espace les astronautes affirment que le Soleil est blanc : c'est la couleur que nous observerions nous-mêmes si le bleu n'était pas dispersé dans toutes les directions avant d'atteindre notre oeil.
Sur la Lune où il n'y a pas d'atmosphère, le ciel est noir. La poussière dans l'atmosphère de Mars rend le ciel orange pâle ou rose. Les nuages qui couvrent la surface de Vénus donnent au ciel une teinte jaunâtre.
Sur la Terre le ciel arbore une couleur bleu foncé, bleu pâle ou paraît d'un bleu délavé par de la lumière blanche. Les différentes nuances que le bleu du ciel peut prendre dépendent de la quantité de vapeur d'eau et de poussières présentes dans l'air. La vapeur d'eau et les particules de poussière dispersent non seulement le bleu mais aussi les autres couleurs. C'est pourquoi elles rendent le bleu du ciel moins foncé.
Les violentes éruptions volcaniques répandent dans l'atmosphère une grande quantité de poussière et les vents transportent cette poussière partout autour du globe. Pendant des années on peut alors observer un ciel très rouge après le coucher du Soleil. La poussière volcanique disperse toutes les couleurs de la lumière solaire, le bleu très fortement et le rouge modérément. Après le coucher du Soleil toutes les couleurs sont bloquées par la dispersion sauf le rouge qui réussit à se frayer un chemin jusqu'à notre oeil.

Source : Découvrir le Ciel le Jour
par Terence Dickinson aux Éditions "Broquet"
Pour approfondir (attention, ça se complique un peu):
Au phénomène d'absorption (décrit ci-dessus) doit s'ajouter le phénomène de la diffusion de la lumière par l'atmosphère.
En effet, on peut montrer que l'intensité diffusée par l'atmosphère et inversement proportionnelle à la longueur d'onde (lambda) à la puissance 4, c'est à dire ( 1/lamda^4 ). Dans ce cas, l'intensité diffusée pour les petites longueurs d'onde, tel que le bleu, est nettement plus importante que celle des autres longueurs d'onde. Le ciel est essentiellement bleu à cause de ce phénomène de diffusion.