55. Api

Se sulla Terra non esistesse l’atmosfera il cielo apparirebbe nero come sulla Luna. Con l’utilizzo di un polarizzatore si può verificare facilmente che la luce proveniente dal cielo senza nubi e’ almeno parzialmente polarizzata. Già negli anni ’50 si era osservato (Scientific American, Luglio 1955) che le api nei loro voli si orientano per mezzo della luce proveniente dal cielo; negli occhi delle api sono incorporati organi sensibili alla polarizzazione.

La luce diffusa lateralmente da un gas può risultare totalmente o parzialmente polarizzata, mentre quella trasmessa o diffusa all’indietro non lo sarà. In pratica si dimostra che la luce risulta maggiormente polarizzata dopo una riflessione di un angolo di 90°; per cui osservando il cielo con un filtro polarizzatore si potrà rilevare maggiormente questo effetto nel piano ortogonale alla direzione del Sole.

http://polarization.com/bees/bees.html
http://it.wikipedia.org/wiki/Polarizzazione_della_radiazione_elettromagnetica

L'immagine di destra e' effettuata con l'utilizzo di un polarizzatore.

La luce diffusa proveniente dal cielo e’ prevalentemente blu, mentre il Sole risulta di colore giallo e al tramonto, quando lo spessore di atmosfera da attraversare e’ maggiore, rosso. Questo perché maggiore e’ lo strato d’aria attraversato e maggiore la quantità di fotoni con lunghezze d’onda minori assorbiti.

La sezione d’urto s da parte di una molecola dipende dal reciproco della quarta potenza della lunghezza d’onda della luce:    s µ l^-4 

quindi la luce blu e’ diffusa maggiormente di quella rossa.

Al tramonto la luce trasmessa ha il colore della normale luce solare alla quale sia stato tolto la maggior parte di blu. L‘effetto e’ maggiore se l’atmosfera attraversata e’ priva di nuvole, altrimenti verrebbero diffuse anche le componenti con lunghezze d’onda maggiori; per questa ragione spesso si ha che con: rosso di sera bel tempo di spera.

Dal colore del cielo, mediante la formula di Rayleigh, si può anche ricavare il numero di Avogadro.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/blusky.html#c2
http://en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_sky_model
http://www.polarization.com/sky/sky.html

Per una trattazione esaustiva dell'argomento si veda:
http://ulisse.sissa.it/biblioteca/saggio/2006/Ubib060401s001/at_download/file/Ubib060401s001.pdf
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