Nuages et Particules

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3. Nuages, particules et climat

Exercices 1

1. Expérience: le ciel bleu et le coucher de soleil orange

Vous avez besoin :

• d'un rétroprojecteur
• d'un verre ou d'un contenant en verre à fond plat
• de lait écrémé
• d'un bristol noir pour couvrir le plateau du rétroprojecteur, avec un trou (environ 5 cm de diamètre) 

Vous allez modéliser l'atmosphère avec un verre d'eau !

Posez le carton noir sur le plateau du rétroprojecteur, en plaçant le trou bien au milieu. Remplissez votre contenant avec de l'eau (environ 10 cm), et posez-le sur le trou. Eteignez les lumières de la pièce, et fermez les rideaux pour être dans le noir. Allumez le rétroprojecteur: la lumière passe à travers l'eau jusqu'au miroir en haut du rétroprojecteur, et de là à l'écran sur le mur où vous voyez donc un petit cercle de lumière. La lumière traverse ainsi l'eau sans être dispersée. Maintenant, afin que votre verre d'eau se comporte vis-à-vis de la lumière comme l'atmosphère, faites tomber quelques gouttes de lait écrémé dans le verre et laissez le lait se répandre dans le verre.  

Vous allez maintenant observer deux choses: 

• le cercle de lumière sur le mur devient rouge-orange
• Si vous regardez le verre de côté, vous verrez qu'il est de couleur bleu clair.

Que s'est-il passé ?

Les petites particules de graisse dans le lait diffusent la lumière, tout comme les particules de l'atmosphère diffusent la lumière du soleil. La fraction bleue de la lumière est davantage diffusée - c'est pourquoi vous voyez de la lumière bleue "s'échapper" des côtés du verre. La fraction rouge de la lumière, elle, est moins diffusée- elle continue son passage à travers le liquide, jusqu'au miroir et au mur. Cette expérience nous explique pourquoi le ciel est bleu et le coucher de soleil orange (la lumière fait un plus grand trajet dans l'atmosphère lorsque le soleil se couche).

Auteurs: Ellen K. Henriksen et Camilla Schreiner - University of Oslo - Norvège. Relecteur scientifique: Justine Gourdeau - LaMP Clermont ferrand - France - 13.01.2004. Dernière version: 27.03.2004.