informations sur les atomes de l'atmosphere

Colors of the aurora: The most common color is a pale yellowish green color at a very specific wavelength (557.7 nm). It is produced by atomic oxygen excited to the 1S state (singlet S state). The other common color is a red glow at 630.0 nm which is produced by oxygen excited to the 1D state (singlet D state). Sometimes the lower edges of aurora rays can be a bluish purple (427.8 nm) from molecular nitrogen in the 2P state. And if you see aurora near sunrise or sunset, the sunlight hits the tops of the auroral rays and ionizes the excited nitrogen to create a purple color. There are many other colors in the aurora but they are either too dim to see with the naked eye or they are outside the visible spectrum either in the infrared or ultraviolet (where the human eye can?t see them).

La couleur la plus commune est un vert-jaune pale pour une longueur d'onde de 557.7nm . Elle est produite par un atome d'oxygen excité au stade 1S (l'état S du singulet). L'autre couleur très commune est le rouge à 630.0nm qui est produite par un atome d'oxygène excité à l'état 1D ( du singulet). Parfois le bas des aurores boréales peut être bleu violet (427.8nm) ce qui provient d'un azote moléculaire à l'état 2P. si on voit une aurore proche du coucher ou du lever du soleil, les rayons du soleil frappent le haut des raies de l'aurore boréale et ionise l'azote excité pour créer du violet. Les autres couleurs des aurores boréales sont soit trop claires pour les voir à l'oeil nu ou se situent en dehors du domaine du visible dans l'ultraviolet ou l'infrarouge. 

http://helios.swpc.noaa.gov/ovation/documents/About_Aurora.html

oxygen emissions

green or brownish-red, depending on the amount of energy absorbed.

nitrogen emissions

blue or red; blue if the atom regains an electron after it has been ionized, red if returning to ground state from an excited state.

Oxygen is unusual in terms of its return to ground state: it can take three quarters of a second to emit green light and up to two minutes to emit red. Collisions with other atoms or molecules absorb the excitation energy and prevent emission. Because the very top of the atmosphere has a higher percentage of oxygen and is sparsely distributed such collisions are rare enough to allow time for oxygen to emit red. Collisions become more frequent progressing down into the atmosphere, so that red emissions do not have time to happen, and eventually even green light emissions are prevented.

This is why there is a color differential with altitude; at high altitude oxygen red dominates, then oxygen green and nitrogen blue/red, then finally nitrogen blue/red when collisions prevent oxygen from emitting anything. Green is the most common of all auroras. Behind it is pink, a mixture of light green and red, followed by pure red, yellow (a mixture of red and green), and lastly, pure blue

Emissions de l'oxygène: vert ou rouge-marron en fonction de la quantité d'énergie absorbée

émissions d'azote: bleu ou rouge: bleu si l'atome d'azote a regagné un électron après avoir été ionisé ou rouge s'il est passé d'un état excité à un état stable 

L'oxygène est inhabituel concernant son retour à l'état stable: cela peut prendre trois quarts de seconde pour émettre de la lumière verte et jusqu'à deux minutes pour émettre de la lumière rouge. Des collisions avec d'autres atomes ou molécules absorbent l'énergie produite lors de l'excitation de l'atome et empèche l'émission d'un photon et donc de lumière. Puisque la haute atmosphère contient un pourcentage plus important d'oxygène qui est faiblement distribué, les collisions avec les autres atomes ou molécules sont rares ce qui laisse le temps à l'atome d'oxygène d'émettre du rouge. Plus on descend dans l'atmosphère, plus les collisions sont fréquentes, ce qui signifie que les atomes d'oxygène n'ont pas le temps d'émettre de la lumière rouge et à force ces collisions empèchent même les émissions de vert.

C'est pourquoi les couleurs sont différentes en fonction de l'altitude: dans les hautes altitudes, l'oxygène rouge domine puis l'oxygène vert et l'azote bleu/rouge, et enfin l'azote bleu rouge quand les collisions empêchent des émissions de l'atome d'oxygène. Les aurores vertes sont les plus communes puis les roses, les mélanges de vert clair et de rouge, les rouges pures, jaune (un mélange de rouge et de vert) et enfin bleu pure.    

http://en.wikipedia.org/wiki/Aurora_(astronomy)

un autre site intéressant à regarder

http://aurorespolaires.e-monsite.com/pages/iii-visibilite-du-phenomene/b-couleurs.html

http://tpeauroreboreale31600.e-monsite.com/pages/content/ii-l-emission-de-lumiere/2-l-emission-de-lumiere-par-les-ions-et-les-atomes-de-la-ionosphere.html#page2



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