Chiarimenti sullo scattering di Rayleigh

From: Peltio <peltio_at_twilight.zone>
Date: Sat, 20 Sep 2003 21:22:41 GMT

salve,

in rete c'� questa pagina
http://www.eden-news.it/Scienze/Domande02cielo.htm

che riporta queste considerazioni:

    "l'aria vicino al suolo non � abbastanza rarefatta da dare
    diffusione (per i pi� curiosi, la distanza tra le particelle
    deve essere almeno pari alla lunghezza d'onda della luce, ovvero
    circa 0,5 micron), anzi, solo a circa 100 Km di quota le molecole
    dell'aria si comportano come descritto. E' quindi lo strato
    d'atmosfera che si trova a tale altitudine a dare al cielo
    il caratteristico colore azzurro"

Innanzitutto quel valore di 100 km mi pare un po' esagerato (ho trovato in
rete pagine che dicono che oltre le 20-25 miglia il cielo � praticamente
nero. qualcuno ha informazioni pi� precise a riguardo?). E poi sono diversi
i riferimenti che ho trovato che parlano della diffusione del blu per
scattering di rayleigh su percorsi orizzontali, ad esempio questo:

Appendix A - Theory of visibility (Ee0278h-4.pdf)
    "The effect of air with a molecular density appropriate to *sea
    level* is about 10 km. Hence scattering removes about 1% of the
    incident light per kilometer of *horizontal* path.
    Using Eq. A10 this Rayleigh scattering coefficient translates
    into a visual range of 391 km, assuming *no abosrption* *nor
    particulate scattering*."

Poi c'� il discorso della densit�: mi pare di capire che la soglia di tot km
scaturisca dal voler considerare i centri di scattering separati da almeno
una lunghezza d'onda (al livello del mare mi risulta che il libero cammino
medio sia di 66 nm). ma nel caso di un gas � una condizione davvero
necessaria? le molecole sono disposte casualmente con distanze casuali in
ogni cubetto di atmosfera di lato lambda. con una velocit� media di 478 m/s
e un urto ogni 7 fs (fonte: http://www.rwc.uc.edu/koehler/biophys/8a.html,
per pigrizia), come posso avere una coerenza temporale tale da poter
considerare in fase i contributi dei singoli atomi? sul Jackson (Classical
Electrodynamics, 3rd ed) si fa una trattazione basata sulle variazioni di
densit� (10.2.d "density fluctuations"; critical opalescence), non si pu�
applicare all'atmosfera al livello del mare?

Ho trovato anche questo documento che sostiene che l'aria a bassa quota �
troppo densa per diffondere luce secondo il modello di rayleigh

physics.westmont.edu/courses/p151/review/p151rev04.doc
    "In the lowest atmosphere, the air is too dense for rayleigh
    scattering to occur, and light propagates in the forward
    direction in much the same way as it does in glass and other media."

che mi dite?
so che la teoria elementare � appunto elementare, ma vi risulta possible che
i primi 100 km di atmosfera non diffondano il blu del cielo?

saluti,
Peltio
Received on Sat Sep 20 2003 - 23:22:41 CEST

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