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INFORMATIONS SUR LA DÉMYTHIFICATION
TITRE : Le bleu du ciel est dû à la réflexion de l'eau bleue vers celui-ci
CLASSIFICATION : Physique/Optique

ORIGINE : Dans ce cas, on entend par «réflexion» le résultat d'une image qui est renvoyée dans le milieu d'où elle provient par un corps. (Robert, 2015) Si on suit cette logique, l'image des océans serait réfléchie par l'atmosphère de la Terre. Celle-ci agirait comme un grand miroir pour renvoyer l'image des océans dans le ciel. La couche d'ozone, qui se situe dans cette atmosphère, pourrait alors être représentée comme étant une couche dense qui ne permet pas vraiment aux molécules de l’air de sortir de la Terre. Conséquemment, certaines personnes ont peut-être pensé que le phénomène qui permet de voir le bleu du ciel provenait de l'intérieur de la planète Terre.

Une autre explication possible de la provenance de ce mythe est due à un esprit critique peu approfondi. En effet, associer deux choses différentes comme le ciel et l'océan parce qu'ils ont une caractéristique similaire telle la couleur bleue est un raisonnement un peu hâtif. Ce sophisme est caractéristique d'une mauvaise compréhension des phénomènes scientifiques. Il y a eu un temps, au Québec, où la majorité de la population n'avait pas de connaissances scientifiques pour avoir la réponse à cette question. Alors il a peut-être suffit qu'une personne ait ce jugement erroné et l’exprime pour que plusieurs y adhèrent. Les fausses idées se transmettent vraisemblablement de génération en génération tant qu'il n'y a pas une personne qui entreprend une recherche approfondie.

MOTS CLÉS : Ciel; bleu; rayons; lumière; couleur.

DESCRIPTION :
La surface de la planète Terre est composée d'eau à 71 pourcent (USGS, 2015) ce qui est beaucoup comparativement à la couche terrestre qui en prend seulement 29 pourcent. Certains peuvent alors penser que l'eau qui est sur la planète Terre est celle qui cause le ciel bleu par la réflexion.

DÉTAILS DE LA DÉMYTHIFICATION
Image 1:
Pour qu’il y ait une image possible, il faut d’abord qu’une source de lumière frappe l’objet réel. Ensuite, ce dernier réfléchit la lumière autour de lui. L'objet absorbe une partie de la lumière, mais en réfléchit une partie. Ce modèle s'appelle l'émission moléculaire ou atomique de Rayleigh. Il implique l'absorption et la réflexion. (Bonn et Rochon, 1992). Or, ce n'est pas la réflexion qui est au cœur de ce phénomène de la physique optique puisque la lumière du Soleil n’est pas entièrement redirigée ailleurs comme le principe de la réflexion le veut. Il s’agit plutôt de la diffusion de la lumière. La diffusion de la lumière est un phénomène de répartition des rayons lumineux à travers un milieu trouble peu concentré et de densité irrégulière. (Robert, 2015) Dans ce cas, le milieu trouble correspond à l'atmosphère de la Terre. Par ailleurs, la couche d’ozone est une partie de l’atmosphère qui se situe entre 20 et 40 kilomètres d’altitude. (Laplace, s.d) Elle absorbe une grande partie des rayons ultra-violets, mais une très faible quantité de lumière. (Gouv du Canada, 2014) Ainsi, l’absorption n’intervient pas dans cette situation pour expliquer la couleur du ciel.

Pendant la journée, les rayons du Soleil sont parfois perpendiculaires au sol, c’est-à-dire qu’il y a presque 90 degrés entre sol de l'observateur et les rayons. Ainsi, les photons se propagent sur une moins grande distance que le soir ou le matin. Les photons sont la quantification en énergie particulaire de toutes les ondes électromagnétiques telle la lumière visible envoyée sur Terre par le Soleil. (Futura-Science 2013) Une longueur d’onde est la distance entre deux points d'une onde de même niveau spatial. Pour qu’une onde contienne plus d'énergie de photons, la longueur d'onde doit être plus courte. Ainsi, l'intensité de l'onde est plus importante et cette dernière est plus énergique. (Futura-Science 2006) Une onde peut être imagée en une vague qui se déplace. Par ailleurs, la longueur d'onde de la couleur bleue se situe entre 492 nm et 455 nanomètres tandis que la longueur d'onde du rouge se situe entre 780 et 622 nanomètres. (Scarniere 2015) Les nanomètres sont un milliard de fois plus petit qu’un mètre. (Robert 2015) La longueur d'onde de la couleur bleue est plus petite que la couleur rouge, donc la couleur bleue contient plus d'énergie que la couleur rouge. Les photons de la couleur bleue sont donc plus énergiques que ceux de la couleur rouge. Puisque les photons de la couleur bleue sont plus énergétiques, ils bougent plus, donc ils entrent en contact avec les molécules de l'air plus souvent et plus violement que les autres couleurs. Ce contact fait en sortequ’elles sont plus diffusées dans l'atmosphère. Étant plus diffusée, la couleur domine le ciel. De ce procédé, le ciel est perçu comme étant bleu par l'observateur au sol. (Bonn et Rochon 1992)

Le matin et le soir, les rayons du Soleil parcourent une plus longue distance dans l'atmosphère pour se rendre jusqu'au sol que pendant la journée où le Soleil est au plus haut point dans le ciel. Cela est dû au fait que l’observateur n’est plus directement au-dessus des rayons du Soleil. Lorsque les rayons lumineux du soleil sont obliques par rapport à l'observateur, les couleurs plus énergétiques comme le bleu sont complètement diffusées dans la haute atmosphère, soit près de la couche d'ozone. Les couleurs moins énergétiques telles le rouge ou l'orangé, sont diffusées à une moins haute atmosphère et pas en entier comme le bleu. Les molécules dans l'air diffusent les ondes moins énergétiques comme le jaune, l'orangé et le rouge, donc l'observateur perçoit les couleurs autres que bleu. (Kae 2010) La nuit, puisqu'il n'y a pas de photons envoyés par les rayons de Soleil, il ne peut pas y avoir de couleurs dans le ciel. Le noir de l'espace est donc dû à l'absence de lumière. (Futura-Science 2006)

RÉFÉRENCES
United States Geological Survey (2015) The USGS Water Science School.[en ligne]. (http://water.usgs.gov/edu/earthhowmuch.html). Page consultée le 17 septembre 2015

René Lafrance & Jean Parent (2015) Physique 3 Ondes, optique et physique moderne. Montréal: Chenelière éducation.

Robert, P., Chantreau-Razumiev, S., Rey, A., Laporte, L., et Morvan, D. (2014). Le Grand Robert de la langue française. Paris : Dictionnaires Le Robert.

Québec Science (2014) Pose ta colle Pourquoi le ciel est-il bleu durant le jour, sur Terre et toujours noir dans l’espace? [en ligne] (http://www.quebecscience.qc.ca/posetacolle/Pourquoi-le-ciel-est-il-bleu-durant-le-jour-sur-Terre-et-toujours-noir-dans-espace). Page consultée le 17 septembre 2015

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Olivier Scarniere (2011) Le spectre des ondes électromagnétiques [en ligne]. (http://www.docsciences.fr/Le-spectre-des-ondes) Page consultée le 19 septembre 2015

Futura-Science (2006) Longueur d’onde [en ligne]. (http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/dico/d/physique-longueur-onde-4575/) Page consultée le 22 septembre 2015

Kae (2010) Pourquoi un coucher de soleil est rouge? (ou « pourquoi le ciel est bleu?», c’est la même chose) [en ligne] (http://www.culture-generale.fr/sciences/4353-pourquoi-un-coucher-de-soleil-est-rouge-ou-pourquoi-le-ciel-est-bleu-cest-la-meme-chose) Page consultée le 20 septembre 2015

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MRCC (2004) La science derrière l’effet de serre, qui sommes nous? [en ligne] (http://www.mrcc.uqam.ca/effet_serre/serre/composition.html) Page consultée le 18 septembre 2015

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