Quesito fisico by gabri! [02] Blu...perchè?

[gabri]

Avevo preparato un bel problemino sul calore ma mi sono appena accorto che c'è un errore...domani correggerò e risolto questo posterò anche quello!
Colto un po' alla sprovvista propongo un classico: mi raccomando...voglio una risposta completa oltre che corretta.

Perché il mare è blu o comunque sul verde anche quando il cielo è nuvoloso?

[Fedecart]

La luce è un'onda elettromagnetica. La proprietà di un oggetto di avere un certo colore è data dal fatto che quell'oggetto assorbe tutti i colori TRANNE uno. Ogni diversa lunghezza d'onda equivale ad un colore diverso, nello spettro visibile, quindi non è proprio che l'oggetto assorbe i colori, ma assorbe certe onde la cui lunghezza, si, ne caratterizza un colore. Quindi il mare assorbe tutti i colori tranne il blu, che è riflesso, così che noi lo vediamo blu. Il cielo lo stesso. Però le nuvole assorbono nessun colore, e questo fa si che noi le vediamo bianche, perchè tutti i colori dello spettro visibile, messi assieme, danno il bianco e loro appunto, li riflettono tutti.

Stesso principio per cui se lasci la macchina parcheggiata d'estate per 8 ore di giorno, e la tua macchina è nera, diventa caldissima (assorbe molte più radiazioni) ma se è bianca, non si riscalda poi tanto (ne assorbe molte di meno, nessuna delle quali (se il bianco è "perfetto") nello spettro visibile)

Boh spero di essere stato sufficientemente completo e non aver detto sciocchezze!!

[Tibor Gallai]

Boh spero di essere stato sufficientemente completo e non aver detto sciocchezze!!

Ne hai detta qualcuna, in effetti...

[Fedecart]

L'ho editato, dimmi se va meglio...

[Tibor Gallai]

Se non altro, non dici più che il mare riflette tutti i colori tranne il blu: ora dici che riflette SOLO il blu!
In realtà a me risulta che la cosa sia un po' più complicata di così... Intanto, l'acqua di mare in un bicchiere è trasparente e non blu. Poi, se c'è una nave in mezzo al mare, la si vede riflessa coi suoi colori reali, e non solo le frequenze vicine al blu.
In prima approssimazione, il mare è blu perché riflette il cielo. Inoltre, quando una massa d'acqua spessa almeno 3 metri è attraversata dalla luce, assorbe tutte le frequenze tranne il blu. Quindi, la luce che viene riflessa dalla superficie del mare ha tutte le frequenze, mentre la luce che penetra nel mare e viene poi diffusa e rispedita fuori, è prevalentemente blu.

[matteo16]

mi era venuto in mente lo scattering di Brillouin ma dopo ho pensato che non poteva essere poichè come avete detto, l'acqua del mare, presa in un bicchiere non è più blu

[gabri]

Bene!
Volevo sapere proprio quello che avete detto (soprattutto quel che ha detto Tibor Gallai).
In effetti il fatto che l'acqua (seppur solo se profonda qualche metro) rifletta il colore blu è un fatto sconosciuto ai più.
Ho postato questa domanda perchè ieri ho dato un'occhiata veloce su varie fonti in internet e nessuna (fra quelle che ho guardato) parla di questo fatto in maniera precisa (eccetto questa in inglese), quindi sparavo di cogliervi impreparati, sbagliando!

In realtà il fatto che il mare "sia" blu dipende anche da vari altri fattori, come la presenza di organismi quali zooplancton e fitoplancton, ma io volevo proprio sapere quel che mi ha detto tibor gallai.
La risposta è stata data, se non ci sono domande entro i prossimi minuti direi che si potrà passare al quesito numero 3!

[Xalexalex]

E perchè il cielo è blu? E non dite che riflette il mare!

[Tibor Gallai]

E perchè il cielo è blu? E non dite che riflette il mare!

Perché riflette il cielo riflesso nel mare.
Direi che il discorso che vale per l'acqua valga in modo simile anche per l'aria. Cioè l'atmosfera diffonde le alte frequenze della luce e si lascia attraversare dalle basse. Le nuvole invece, che sono formate da goccioline d'acqua molto più grandi delle particelle sospese nell'aria, diffondono tutte le frequenze.

[SkZ]

la diffusione Rayleigh va con $ $\lambda^{-4}$ $

[matteo16]

E perchè il cielo è blu? E non dite che riflette il mare!

scattering qui ne sono sicuro
non c'entra nè assorbimento nè emissione
semplicemente le onde a quella frequenza provenienti dal Sole vengono diffuse
in modo omogeneo quando entrano in contatto con l'atmosfera così che il cielo appaia di un colore blu
lo stesso le nuvole e il latte solo che in questo caso tutte le onde vengono diffuse in modo uguale
scattering di Brillouin o Rayleigh?

[Xalexalex]

Effetto Rayleigh infatti (o Tyndall se vi piace di più).
E' carino vedere le persone rispondere "perchè riflette il mare", e poi chiedergli "e perchè al tramonto vira al rosso?"

[matteo16]

Effetto Rayleigh infatti (o Tyndall se vi piace di più).
E' carino vedere le persone rispondere "perchè riflette il mare", e poi chiedergli "e perchè al tramonto vira al rosso?"

carina questa

[PatrickStar]

non va bene....troppo semplicistico...l'effetto Rayleigh descrive la diffusione per un gas ideale diluito, ovvero con distribuzione di densità uniforme; ma in questo caso il contributo complessivo delle onde diffuse si annullerebbe per interferenza, come nel caso di un cristallo ideale. Esiste un approccio meno elementare per risolvere il problema...

[PatrickStar]

l'effetto Rayleigh descrive la diffusione per un gas ideale diluito, ovvero con distribuzione di densità uniforme; ma in questo caso il contributo complessivo delle onde diffuse si annullerebbe per interferenza

voglio precisare: è vero che la sezione d'urto per molecola di gas trovata da Rayleigh dipende da $ \lambda^{-4} $, e questo sembrerebbe spiegare la maggior diffusione di onde corte(blu-viola) rispetto alle lunghe(rosso), ma il contributo totale della diffusione si annulla per interferenza.