6F40.10 Azul do céu e pôr do sol: espalhamento Rayleigh

Um feixe de luz branca de um projetor ou de uma lanterna, depois de colimado por uma lente, passa através de um recipiente transparente cheio de água e incide sobre uma tela branca. Adiciona-se à água uma solução de tiossulfato de sódio e, em seguida, uma solução de ácido clorídrico.

A reação química dessas duas substâncias produz uma suspensão de micropartículas de enxofre que vão aumentando em número e em tamanho com o tempo. Após, aproximadamente, quatro minutos, essa solução começa a espalhar luz azul. Essa luz espalhada a 90o da direção da luz incidente é polarizada. Isso pode ser demonstrado girando-se um polarizador na frente do recipiente enquanto se observa a luz espalhada.

Enquanto a intensidade da luz azul espalhada aumenta, a luz transmitida torna-se, gradativamente, avermelhada. Girando-se um polarizador na frente do feixe de luz transmitida, mostra-se que essa luz é não polarizada.
Depois de algum tempo, a densidade e o tamanho das partículas de enxofre aumentam e elas passam a espalhar luz branca, não polarizada.

O espalhamento por partículas com dimensões muito menores que o comprimento de onda da luz - espalhamento Rayleigh - é a razão da coloração azul do céu e, avermelhada, do nascer e do pôr do sol. Nas manhãs e ao entardecer, o espalhamento da luz do sol pela partículas e moléculas da atmosfera é mais intenso pois é quando a luz atravessa uma camada mais espessa de ar.

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