Luz solar é decomposta em cores

Tarso Paulo Rodrigues*
Especial para a Folha de S. Paulo

Durante o dia, quando olhamos o céu limpo, vemos uma bela tonalidade de azul e, quando o Sol atinge o poente, vemos tonalidades de laranja e vermelho. Por quê? Newton demonstrou que a luz solar pode ser decomposta em várias cores: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

Segundo a teoria ondulatória da luz, as cores são ondas eletromagnéticas formadas por um campo elétrico e por um campo magnético que se propagam juntos de forma oscilatória no espaço e no tempo. As cores se distinguem pela sua frequência, ou seja, pela rapidez com que seus campos oscilam a cada segundo. O vermelho possui uma frequência menor e um comprimento de onda maior. O azul tem frequência maior, ou seja, aparece "mais vezes" no mesmo intervalo de tempo e tem comprimento de onda menor que o vermelho.

Vivemos debaixo de uma camada de ar, que é composta de gases (nitrogênio, oxigênio, monóxido de carbono etc.), partículas de poeira de variadas origens (poluentes, vulcões, fogueiras) e gotículas de água. As moléculas desses gases e das minúsculas partículas de poeira têm dimensões próximas aos comprimentos de onda da luz, o que provoca a sua dispersão em todas as direções.

Quando atinge as camadas da atmosfera terrestre, a luz solar se "espalha" ou se dispersa, de acordo com a frequência da onda da radiação incidente. A dispersão é proporcional à frequência da cor incidente, ou seja, a cor azul, que tem alta frequência, se dispersa com maior intensidade, fazendo o céu adquirir as belas tonalidades de azul. Ao entardecer, quando o Sol se põe, a parte do firmamento nas proximidades do Sol é vermelha ou alaranjada por ser também iluminada com luz cuja longa travessia da atmosfera faz reduzir a tonalidade azul.

As características dos gases e das condições da atmosfera terrestre determinam ser a cor do céu mais azul ou mais vermelha. Se não houvesse atmosfera, não haveria claridade diurna, o Sol seria um disco brilhante em fundo negro e as estrelas seriam visíveis durante o dia.