1. Composition de la lumière du soleil :La lumière du soleil se compose d’un spectre de couleurs, notamment le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet. Chaque couleur a sa propre longueur d’onde et son propre niveau d’énergie.
2. Particules atmosphériques :L'atmosphère terrestre contient de minuscules particules, telles que de la poussière, de la fumée, de la vapeur d'eau et des molécules de gaz. Ces particules agissent comme des diffuseurs de lumière solaire.
3. Diffusion Rayleigh :Lorsque la lumière du soleil rencontre ces particules atmosphériques, un phénomène appelé diffusion Rayleigh se produit. La diffusion Rayleigh est la diffusion préférentielle de la lumière de longueur d’onde plus courte (bleue et violette) par rapport à la lumière de longueur d’onde plus longue (rouge et orange). Cela signifie que la lumière bleue et violette est diffusée plus efficacement par les particules.
4. Longueur du chemin :La distance entre l’observateur et la montagne lointaine est importante. À mesure que la lumière du soleil se déplace du soleil vers la montagne puis vers l'observateur, elle doit parcourir une plus grande distance à travers l'atmosphère.
5. Diffusion et absorption :Lorsque la lumière solaire traverse l'atmosphère, la lumière bleue et violette est préférentiellement diffusée par les particules, tandis que les longueurs d'onde plus longues (rouge, orange et jaune) subissent moins de diffusion. Une partie de la lumière bleue diffusée est absorbée par d’autres particules présentes dans l’atmosphère.
6. Dominance bleue :Le résultat de la diffusion Rayleigh et de l'absorption sélective est que plus de lumière bleue atteint l'œil de l'observateur depuis la montagne lointaine que toute autre couleur. Les autres couleurs, dont le rouge, l’orange et le jaune, sont dispersées dans différentes directions ou absorbées, laissant au spectateur une perception majoritairement bleue de la montagne.
7. Perception des couleurs :Notre perception des couleurs est un phénomène physiologique qui est traité par notre cerveau en fonction des quantités relatives de différentes longueurs d'onde de lumière atteignant nos yeux. Le cerveau interprète la lumière bleue dominante de la montagne lointaine comme étant la couleur bleue.
En résumé, l’apparence bleue des montagnes lointaines est une conséquence de la diffusion Rayleigh, qui diffuse sélectivement la lumière de longueur d’onde plus courte (bleu) plus efficacement que la lumière de longueur d’onde plus longue (rouge). À mesure que la lumière du soleil parcourt une plus grande distance dans l’atmosphère, la composante bleue devient dominante en raison de son efficacité de diffusion plus élevée, donnant aux montagnes lointaines leur teinte bleue caractéristique. Ce phénomène est un aspect fascinant de l’optique atmosphérique qui façonne les couleurs que nous voyons dans notre environnement naturel.
