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CouvPocheIndispensables
J'ai créé ce blog lors de la sortie de mon livre "Les Indispensables mathématiques et physiques pour tous", Odile Jacob, avril 2006 ; livre republié en poche en octobre 2011 (achat en ligne) (sommaire du livre).
Je développe dans ce blog des notions de mathématiques et de physique à destination du plus large public possible, en essayant de susciter questions et discussion: n'hésitez pas à laisser vos commentaires!

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Indispensables astronomiques

Nouveauté octobre 2013, mon livre "Les Indispensables astronomiques et astrophysiques pour tous" est sorti en poche, 9,5€ (éditions Odile Jacob, éidtion originale 2009). Comme mon premier livre (Les Indispensables mathématiques et physiques), c'est un livre de notions de base illustrées avec des exemples concrets, s'appuyant sur les mathématiques (géométrie notamment) pour l'astronomie, et sur la physique pour l'astrophysique. Je recommande vivement sa lecture.

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28 août 2007 2 28 /08 /août /2007 19:55

Il y a beaucoup à dire sur le rôle de l'atmosphère dans les phénomènes astronomiques: rôle protecteur (protection des UVs solaires, rétention de la chaleur dans l'atmosphère), mais aussi rôle qui peut être perturbateur dans l'observation astronomique. L'interaction de l'atmosphère avec les rayons lumineux solaires (diffusion, réfraction,...) est aussi à l'origine de nombreux phénomènes naturels connus : couleur bleue du ciel, couleur rouge du soleil couchant, arc-en-ciel, couleur rouge de la Lune lors d'une éclipse de Lune (cf. billet précédent) rayon vert lors du coucher de soleil (en ce qui me concerne, je n'ai jamais observé ce dernier phénomène).
Diffusion2bis.jpg
Intéressons-nous au premier de ces phénomènes, la couleur bleue du ciel. Elle est due à la diffusion des rayons solaires par l'atmosphère terrestre. Un rayon solaire arrive avec l'intensité I (figure) sur une molécule de l'atmosphère (oxygène, azote, dixoyde de carbone,...). Une proportion KI (K < 1) de l'intensité est diffusée de manière omnidirectionnelle, seule une proportion (1-K)*I est transmise. La loi de Rayleigh nous dit que la diffusion par une molécule gazeuse est proportionnelle à l'inverse de la quatrième puissance de la longueur d'onde (lambda ^4).
Spectre.JPG
Ainsi, la couleur bleue qui a la plus faible longueur d'onde (400 nm) a un facteur de diffusion K quasiment 16 fois supérieur à la couleur rouge qui a la plus forte longueur d'onde (780 nm). Elle diffuse donc de manière omnidirectionnelle avec la plus forte intensité, d'où la couleur bleue du ciel.

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commentaires

beggar 03/11/2009 20:46


votre site est trés intérésent merci beaucoup


Thierry Predignac 08/01/2008 21:52

merci de votre site bien intéressantmais pourquoi le ciel est-il bleu ?surement pas à cause de la loi de Rayleigh, que les particules lumineuses ignorent certainement !merci de pousser jusqu'au bout la vulgarisation pour le pauvre néophytre mais curieux que je suis : pourquoi les faibles longueurs d'onde ont-elles un coef de diffusion supérieur ?pouvez-vous décrire le phénomène physique qui se passemerci de votre patience !il y a bien longtemps que j'essaie de savoir pourquoi le ciel est bleu !

Jean-Marc Alcaïno 09/09/2007 23:44

Votre site est désormais cité dans les Blogs Associés sur ma page d'accueil.Merci.JM Alcaïno

Alexandre Moatti 10/09/2007 00:36

Je viens  de faire de même pour le vôtre. A.M.

Jean-Marc Alcaïno 05/09/2007 21:39

Pour être clair, comme toutes les autres longueurs d'ondes sont absorbées (phénomène d'absorption des rayonnements) par les molécules et les poussières de l'atmosphère terrestre ; donc la couleur bleue seule passe cette "barrière" et est donc visible. Cela est vrai pour une certaine épaisseur d'air et l'effet de diffusion ajouté à l'effet de réfraction/diffraction des ondes lumineuses lorsque l'atmosphère est plus épaisse (quand le soleil est bas sur l'horizon par exemple) changent les longueurs d'ondes pouvant être absorbées ou non. De là les couleurs observables lors des levers et couchers solaires. L'explication vaut également pour les couleurs perçues par les Rovers sur Mars, même si celles-ci sont corigées à partir de chartes colorées humaines, qui sont l'image même des absorptions différentes de celle de la Terre en fonction de l'épaisseur de l'atmosphère martienne et de sa composition.Votre site est très intéressant et c'est un réel plaisir de le parcourir. Puis-je le citer dans mon Blog?Cordialement.Jean-Marc Alcaïno

Alexandre Moatti 06/09/2007 07:36

Merci, Jean-Marc, de vos précisions et de votre appréciation sur le blog. Vous pouvez bien évidemment le citer. Sincèrement, A.M.

Guillaume 29/08/2007 10:57

Et ceci explique egalement la couleur rouge du soleil couchant. La couche d'atmosphere traversee par la lumiere du soleil quand il se couche est plus importante, donc la diffusion egalement, comme c'est le bleu qui est majoritairement diffuse, il ne reste que le rouge !Au passage l'arc-en-ciel n'est pas exactement le resultat de l'interaction de l'atmosphere avec les rayons lumineux solaires, c'est le resultat de la refraction des rayons du soleil dans les petites gouttes d'eau contenues dans l'atmosphere lorsqu'il pleut...

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