1. Composizione della luce solare:la luce solare è costituita da uno spettro di colori, tra cui rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e viola. Ogni colore ha la propria lunghezza d'onda e il proprio livello di energia.
2. Particelle atmosferiche:l'atmosfera terrestre contiene minuscole particelle, come polvere, fumo, vapore acqueo e molecole di gas. Queste particelle agiscono come diffusori della luce solare.
3. Diffusione di Rayleigh:quando la luce solare incontra queste particelle atmosferiche, si verifica un fenomeno chiamato diffusione di Rayleigh. La diffusione di Rayleigh è la diffusione preferenziale della luce a lunghezza d'onda più corta (blu e viola) rispetto alla luce a lunghezza d'onda maggiore (rossa e arancione). Ciò significa che la luce blu e viola viene diffusa in modo più efficace dalle particelle.
4. Lunghezza del percorso:la distanza tra l'osservatore e la montagna lontana è significativa. Mentre la luce solare viaggia dal sole verso la montagna e poi verso l'osservatore, deve percorrere una distanza maggiore attraverso l'atmosfera.
5. Diffusione e assorbimento:mentre la luce solare viaggia attraverso l'atmosfera, la luce blu e viola viene diffusa preferenzialmente dalle particelle, mentre le lunghezze d'onda più lunghe (rosso, arancione e giallo) subiscono una minore dispersione. Parte della luce blu diffusa viene assorbita da altre particelle nell’atmosfera.
6. Dominanza del blu:il risultato della diffusione di Rayleigh e dell'assorbimento selettivo è che più luce blu raggiunge l'occhio dell'osservatore dalla montagna distante rispetto a qualsiasi altro colore. Gli altri colori, tra cui il rosso, l'arancione e il giallo, sono sparsi in diverse direzioni o assorbiti, lasciando allo spettatore una percezione della montagna prevalentemente blu.
7. Percezione del colore:la nostra percezione del colore è un fenomeno fisiologico che viene elaborato dal nostro cervello in base alle quantità relative di diverse lunghezze d'onda della luce che raggiungono i nostri occhi. Il cervello interpreta la luce blu dominante proveniente dalla montagna lontana come il colore blu.
In sintesi, l’aspetto blu delle montagne distanti è una conseguenza dello scattering di Rayleigh, che disperde selettivamente la luce a lunghezza d’onda più corta (blu) in modo più efficace della luce a lunghezza d’onda più lunga (rossa). Poiché la luce solare percorre una distanza maggiore attraverso l’atmosfera, la componente blu diventa dominante a causa della sua maggiore efficienza di diffusione, conferendo alle montagne lontane la caratteristica tonalità blu. Questo fenomeno è un aspetto affascinante dell'ottica atmosferica che modella i colori che vediamo nel nostro ambiente naturale.
