Espalhamento de Luz: por que o céu é azul?

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE FÍSICA

ESPALHAMENTO DA LUZ: POR QUE O CÉU É AZUL

GUILHERME NAVARRO

SÃO PAULO
2014
SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO...............................................................................3
2 ESPALHAMENTO DA LUZ...........................................................4
3 MODELAGEM DO ESPALHAMENTO DE RAYLEIGH................5
4 POR QUE O CÉU É AZUL?........................................................6
5 CONCLUSÃO................................................................................9
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................10

1 INTRODUÇÃO

Desde que o céu não fique completamente encoberto por nuvens, poderemos ver que ele é azul. Ao nascer do sol e, pelo fim da tarde, quando ele se põe no horizonte, o céu exibe uma coloração um tanto vermelha, devido ao espalhamento de luz estudado por Rayleigh.

2 ESPALHAMENTO DA LUZ

É chamado de Espalhamento Rayleigh a primeira tentativa de descrever com sucesso o espalhamento da luz por pequenas partículas. Feito por Lord Rayleigh, esse primeiro estudo data de 1871. A partir desta investigação, foi desenvolvida uma lei geral para intensidade da luz espalhada aplicável a qualquer partícula de índice de refração diferente daquele do meio no qual está imerso. Neste estudo, foi considerado que as dimensões lineares das partículas são consideravelmente menores que o comprimento de onda da luz espalhada. Foi descoberto que a intensidade da luz espalhada é proporcional à intensidade da incidente e ao quadrado do volume da partícula espalhadora. O mais importante resultado desse estudo é a dependência de intensidade do espalhamento com o comprimento de onda, dado pela expressão: (1)
Onde k é uma constante de proporcionalidade e o comprimento de ondada luz espalhada.
Na parte visível do espectro da luz do sol, a luz vermelha