Física

¿Por qué el cielo es azul?


Cuando la luz pasa a través de un prisma, su espectro se divide en siete colores monocromáticos, a medida que surge un arco iris de colores. La atmósfera juega el mismo papel que el prisma, actuando donde los rayos del sol chocan con las moléculas de aire, agua y polvo y son responsables de dispersar la longitud de onda azul de la luz.

Cuando percibimos el color de un objeto, es porque ha reflejado o dispersado difusamente la longitud de onda asociada con la luz de un color particular. Por ejemplo, una hoja verde utiliza todos los colores del espectro para realizar la fotosíntesis, excepto el verde, que se refleja.

Debido a su pequeño tamaño y estructura, las pequeñas moléculas presentes en la atmósfera difunden mejor las ondas con longitudes de onda más cortas, como el azul y el violeta.

A lo largo del día, la luz azul (longitud de onda más corta) se dispersa unas diez veces más que la luz roja (longitud de onda más larga).

La luz azul tiene una frecuencia muy cercana a la frecuencia de resonancia de los átomos, a diferencia de la luz roja, por lo que la luz azul mueve los electrones en las capas atómicas de la molécula mucho más fácilmente que el rojo. Esto provoca un ligero retraso en la luz azul que se vuelve a emitir en todas las direcciones.

Cuando el cielo está nublado, nublado o lleno de niebla, hay partículas de gran tamaño que dispersan todas las longitudes de onda por igual, por lo que el cielo tiende a volverse más blanco debido a la combinación de colores monocromáticos.

En un vacío que existe fuera de las proximidades del planeta Tierra, donde no hay atmósfera, los rayos del sol no están dispersos, por lo que viajan en línea recta desde el sol hasta el espectador, para que los astronautas vean el cielo oscuro como si siempre fuera noche

¿Por qué el atardecer y el amanecer son rojos?

Cuando el sol está en el horizonte, la luz toma un camino mucho más grande a través de la atmósfera para alcanzar nuestros ojos que cuando está sobre nuestras cabezas. La luz azul de esta manera se ha dispersado casi por completo, la atmósfera actúa como un filtro y muy poca luz azul llega a nuestros ojos, mientras que la luz roja que solo se transmite nos llega más fácilmente.

Además, el rojo y el naranja se vuelven mucho más vívidos al anochecer cuando hay polvo o humo en el aire. Esto se debe a que las partículas de polvo son mucho más grandes que las otras presentes en la atmósfera, causando una dispersión con luz de longitudes de onda cercanas, en este caso rojo y naranja.

¿Por qué las nubes son blancas?

En las nubes hay gotas mucho más grandes que la longitud de onda de la luz, se produce una dispersión generalizada en todo el espectro visible y se unen cantidades iguales de azul, verde y rojo, lo que hace que la luz blanca se disperse.