Considere que: o comprimento de onda da luz visível é da ordem de
; o espalhamento Rayleigh é válido para partículas muito menores que o comprimento de onda e possui uma seção de choque,
, proporcional ao inverso do comprimento de onda elevado a quarta potência.
a) Como você explica a cor azul do céu na Terra?
a) Como você explica a cor azul do céu na Terra?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o comprimento de onda da luz visível (~0,5 μm) e o espalhamento Rayleigh, que é válido para partículas muito menores que o comprimento de onda. A gente precisa usar isso para explicar por que o céu é azul aqui na Terra.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é espalhamento Rayleigh. Ele acontece quando a luz bate em partículas muito pequenas, tipo as moléculas do ar. Esse tipo de espalhamento faz com que a luz seja desviada em várias direções.
Passo 3
Agora, a chave está na relação da seção de choque, σ_R, que é proporcional a
. Isso significa que quanto menor o comprimento de onda (
), maior é a seção de choque, ou seja, mais a luz é espalhada.
Passo 4
Na luz visível, o azul tem um comprimento de onda menor (~0,4 μm) comparado ao vermelho (~0,7 μm). Devido à relação
, a luz azul é muito mais espalhada pelas partículas na atmosfera do que a luz vermelha.
Passo 5
Como a luz azul é mais espalhada em todas as direções, ela domina a cor que vemos no céu. É por isso que, quando olhamos para qualquer lugar longe do sol, o céu nos parece azul.
Resposta
O céu é azul porque a luz azul, que tem um comprimento de onda menor, é muito mais espalhada pelas pequenas partículas na atmosfera terrestre através do espalhamento Rayleigh. Essa maior dispersão faz com que vejamos predominantemente a cor azul no céu.