Pour le comprendre, il faut d’abord s’intéresser à la manière dont la lumière du soleil nous parvient sur Terre. « Elle se propage en principe en ligne droite, indique Daniel Hennequin, physicien et chercheur au CNRS. Si c’était bien le cas sur Terre, on verrait alors un soleil très éblouissant et tout autour du soleil, le ciel serait noir et on apercevrait même les étoiles. » Mais lorsqu’elle traverse l’atmosphère, la lumière entre en fait en contact avec des obstacles, les molécules d’air, qui font dévier la lumière. « Elle rebondit en quelque sorte sur ces molécules et ses rayons se propagent de tous les côtés, sur toute la voûte céleste », détaille Daniel Hennequin.
La couleur bleue se diffuse davantage
Ces rayons nous en font voir de toutes les couleurs ! Ils se composent en fait de celles de l’arc-en-ciel qui, réunies, donnent une lumière blanche. « Oui mais chaque couleur, qui correspond à une longueur d’onde, ne se diffuse pas de la même façon, précise le physicien. Le violet est le plus diffusé, le bleu un peu moins, le vert encore moins, etc. La lumière qui vient du ciel est donc composée de beaucoup de violet, d’un petit peu moins de bleu, d’encore moins de vert… Mais il y a quand même un peu de jaune et même un peu de rouge. »
Le cerveau fait la moyenne de toutes ces couleurs. Ainsi, on devrait plutôt voir en principe un ciel violet. « Mais comme l’œil est beaucoup plus sensible dans le bleu que dans le violet, on voit finalement du bleu », précise Daniel Hennequin. Voilà pourquoi le ciel nous paraît bleu !
Un bleu plus foncé en montagne
Un bleu tout en nuances. À l’intensité parfois changeante. « Plusieurs facteurs interviennent. Mais cela peut varier notamment en fonction de l’épaisseur de l’atmosphère, complète le chercheur. En effet, plus on grimpe en altitude, plus la couche de l’atmosphère se réduit et moins la lumière est diffusée. » Le bleu du ciel apparaît donc plus foncé. C’est le cas par exemple en montagne.
À l’inverse, si l’atmosphère est plus épaisse, le ciel nous paraît moins bleu, car cette couleur s’est diffusée partout dans le ciel. Ainsi lorsqu’on regarde le soleil, il nous paraît moins blanc mais plus rouge. « C’est le cas lors d’un lever ou d’un coucher de soleil. La couche d’air à traverser pour la lumière est plus épaisse car le soleil est à l’horizon, complète le physicien. On verra ainsi le soleil devenir orange puis rouge. »
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