Coucher de soleil dans un bâton de colle
Pourquoi le ciel est-il bleu ? Il n’est pas simple de répondre à cette question.
Modélisez la diffusion de la lumière par l’atmosphère, qui rend notre ciel bleu et nos couchers de soleil rouges, en faisant passer un faisceau de lumière à travers des bâtons de colle transparents avec une lampe de poche.
- Mini Maglite ou lampe stylo (une lampe de poche ordinaire peut aussi être utilisée mais son faisceau de lumière est plus grand et l’expérience ne marchera pas aussi bien)
- Deux ou quatre bâtons de colle chaude (remarque : il faut impérativement utiliser des bâtons transparents pour pistolet à colle !)
- Fond blanc (papier, mur ou tissu)
- Ruban adhésif transparent
- Un filtre polarisant
Pas de montage nécessaire.
Tenez la Mini Maglite ou la lampe stylo près d’une extrémité d’un bâton de colle chaude de façon que la lumière passe à travers le bâton de colle. Vous remarquez que l’extrémité du bâton de colle plus proche de la source de lumière est d’une couleur différente de l’autre extrémité, elle semble plus blanche alors que l’extrémité plus éloignée est d’une teinte plus jaune. Placer le bâton de colle sur un fond blanc ou gris uniforme vous aidera à voir les couleurs si vous avez de la peine à les distinguer.
Mettez deux bâtons de colle chaude bout à bout et fixez-les ensemble avec du ruban adhésif transparent. Répétez l’expérience avec la Mini Maglite et notez les différences de couleur le long des bâtons de colle. Continuez de fixer plus de bâtons de colle avec le ruban adhésif et notez les changements de couleur et d’intensité sur toute leur longueur. Vous remarquez que la lumière diffusée prend une teinte plus rouge et faiblit sur la longueur totale des bâtons de colle fixés ensemble.
La Mini Maglite émet de la lumière blanche. Le bâton de colle diffuse depuis le faisceau de la Mini Maglite un peu plus de lumière bleue que de lumière jaune ou rouge. Par conséquent, l’extrémité du bâton de colle le plus proche de la Mini Maglite semble bleu-blanc alors que l’autre extrémité semble jaune ou jaune-orange. Lorsque vous assemblez les bâtons de colle pour augmenter leur longueur, plus de lumière bleue est diffusée et l’extrémité la plus éloignée des tubes de colle allongés vire à l’orange.
La modélisation à l’aide d’un bâton de colle explique pourquoi le ciel est bleu et les couchers de soleil rouges. Le ciel est bleu parce que la lumière bleue est plus facilement diffusée par la lumière du soleil dans notre atmosphère, de même que la lumière bleue était plus facilement diffusée par la lumière blanche dans les bâtons de colle. Si la lumière bleue n’était pas diffusée dans l’atmosphère, le soleil serait un peu moins jaune et un peu plus blanc et le ciel ne serait pas bleu.
Au moment de se coucher, le soleil est bas, proche de l’horizon, et, avant d’atteindre vos yeux, la lumière traverse une couche d’atmosphère plus épaisse que lorsque le soleil est plus haut dans le ciel. À l’image de la lumière passant à travers les bâtons de colle qui devient plus rouge à mesure que le tube de bâton de colle s’allonge, le coucher du soleil semble rouge quand la distance parcourue par la lumière du soleil à travers l’atmosphère s’allonge. La diffusion qui cause les couchers de soleil rouges peut être accrue par la pollution ou d’autres conditions atmosphériques.
