Perché alba e tramonto sono arancioni?

I tramonti e le albe, con i loro gialli che sfumano dolcemente in profondi arancioni o con i loro forti contrasti che dipingono di rosso o anche rosa i cieli nei passaggi tra giorno e notte, sono fenomeni naturali che offrono spettacoli di incredibile bellezza e romanticismo. Il numero di immagini aventi per ambientazione un tramonto è incalcolabile, e chi non ne ha fotografati ne ha comunque visti una infinità… Ma quali sono i meccanismi che regolano ciò?

Radiazione solare e lunghezze d’onda

Il Sole emette onde elettromagnetiche, ovvero luce, aventi diverse lunghezze, e la loro sovrapposizione è la formula che fa giungere a noi la classica luce bianca. Ogni intervallo di lunghezze d’onda corrisponde a un colore e una specifica lunghezza corrisponde alla sfumatura del colore nell’intervallo, e indicativamente l’occhio umano percepisce lunghezze d’onda comprese tra 320 nm e 720 nm.

Una lunghezza d’onda è capace di superare ostacoli inferiori alla propria lunghezza, come avviene con le onde del mare che superano una piccola barca ma si infrangono sulle imbarcazioni ben più grosse, questo fa sì che i colori che vediamo siano il risultato delle lunghezze d’onda che sono riuscite ad arrivare ai nostri occhi.

ColoreLunghezza d’Onda (NanoMetri)
Viola380-435 nm
Blu435-500 nm
Ciano500–520 nm
Verde520-565 nm
Giallo565-590 nm
Arancio590-625 nm
Rosso625-740 nm
Rosso spettrale740 nm
Le lunghezze d’onda dei colori, espresse in nanometri.

Le lunghezze d’onda che non arrivano ai nostri occhi, come già detto, non sono riuscite a superare gli ostacoli che hanno incontrato lungo il tragitto come, per esempio, particelle di polvere o fumo: sono dunque rimaste escluse da un “filtro” che le riflette disperdendole.

Perché il cielo è azzurro?

Leggendo quanto sopra, può sembrare un controsenso che il cielo normalmente sia azzurro o blu, essendo i colori con le lunghezze d’onda più corte insieme al viola. La spiegazione è semplice: le molecole presenti nell’atmosfera lasciano passare le lunghezze d’onda superiori a circa 520 nm (verde, giallo, arancio e rosso) facendo arrivare a noi una luce solare tendente al giallo, mentre riflettono quelle inferiori a 520 nm (ciano, blu e viola), le quali “intrappolate” nell’atmosfera si diffondono ovunque nel cielo restituendo ad esso il classico colore azzurro che letteralmente va a coprire il nero dello spazio.

E il bianco delle nuvole?

Le particelle che compongono le nuvole sono più grandi di ogni lunghezza d’onda, pertanto ogni colore della luce viene riflesso e disperso più o meno in egual misura conferendo un colore bianco (che è la somma di tutti i colori) al soggetto… Tale meccanismo vale per ogni oggetto che vediamo bianco.

Alba e tramonto

Un fattore che influisce molto sul tragitto della luce (e di conseguenza dei vari colori, ndr), oltre agli ostacoli che riflettono alcune lunghezze d’onda, è quello della posizione del sole: più il sole si avvicina all’orizzonte e maggiore è la distanza che la luce deve percorrere. Maggiore è la distanza che la luce deve percorrere e maggiore è la probabilità che le varie lunghezze d’onda incontrino ostacoli che le respingano, lasciando passare quelle più lunghe.

Quando il sole è vicino all’orizzonte, la luce attraversa molta più atmosfera di quando invece il sole è a picco, e di conseguenza deve superare più ostacoli (particelle). In questa condizione, le lunghezze d’onda che riescono a passare sono le più grandi, ovvero quelle equivalenti a rosso e arancio, mentre tutte le altre vengono completamente riflesse e disperse: E’ così che si spiegano gli spettacolari cieli infuocati di albe e tramonti, con sfumature di colore che raggiungono anche rossi intensi.
Purtroppo anche in questo caso l’inquinamento può avere un suo ruolo, in quanto le particelle che regolano il passaggio delle lunghezze d’onda sono relazionate alla composizione chimica dell’aria.

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