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Ondes électromagnétiques
Pour comprendre comment la lumière se déplace du soleil à la Terre, vous devez comprendre ce qu’est la lumière. La lumière est une onde électromagnétique - une onde d'énergie électrique et magnétique oscillant très rapidement. Il existe de nombreuses ondes électromagnétiques différentes, dont le type est déterminé par la vitesse d'oscillation. Par exemple, les ondes radio oscillent plus lentement que la lumière, tandis que les rayons X oscillent beaucoup plus rapidement. Ces ondes électromagnétiques voyagent en petits paquets appelés photons. Parce que la lumière voyage dans les paquets d'ondes et de photons, elle se comporte à la fois comme une onde et une particule.
Voyager dans l'espace
La plupart des vagues nécessitent un moyen de transport. Par exemple, si vous laissez tomber une pierre dans un étang, des vagues se forment dans l'eau. Pas d'eau, pas de vagues. La lumière étant composée de photons, elle peut toutefois voyager dans l’espace comme un flot de minuscules particules. En réalité, les photons voyagent plus rapidement dans l’espace et perdent moins d’énergie, car aucune molécule ne les ralentit.
L'atmosphère
Lorsque la lumière traverse le Soleil dans l’espace, toutes les fréquences de la lumière se déplacent en ligne droite. Cependant, lorsque la lumière frappe l'atmosphère, les photons commencent à entrer en collision avec des molécules de gaz. Les photons rouges, oranges et jaunes ont de longues longueurs d'onde et peuvent traverser les molécules de gaz. Les photons verts, bleus et violets ont cependant des longueurs d’ondes plus courtes, ce qui permet aux molécules de les absorber facilement. Les molécules ne retiennent le photon que pendant un instant, puis les repoussent dans une direction aléatoire. C'est pourquoi le ciel a l'air bleu. Beaucoup de ces photons dispersés volent vers la Terre, faisant apparaître le ciel comme rougeoyant. C'est aussi pourquoi les couchers de soleil ont l'air rouge. Au coucher du soleil, les photons doivent traverser une plus grande couche d’atmosphère avant d’atteindre vos yeux. Plus de photons à haute fréquence sont absorbés, laissant des couches de rouge, orange et jaune.