¿POR QUÉ EL CIELO ES AZUL?

¿POR QUÉ EL CIELO ES AZUL?

 

Te has fijado en las fotos de los astronautas en la Luna, satélite sin atmósfera, ahí el cielo tiene un color negro, incluso de día. Pero en cambio en la Tierra el cielo es azul, debido a la difusión de la luz solar por la atmósfera. Las moléculas de oxígeno y nitrógeno absorben parte de la luz y vuelven a emitirla. La luz se esparce entonces en todas las direcciones desde las moléculas libres de los gases. La dispersión es selectiva: las frecuencias resonantes de los osciladores de las moléculas pequeñas se hallan en la región ultravioleta. Las frecuencias de la luz en la región visible están debajo de las frecuencias resonantes. Aunque bastante cerca para ser absorbidas y dispersadas un poco, sobre todo en extremo azul del espectro. Así pues, la luz en el espectro visible presenta una dispersión selectiva en que la luz del extremo azul del espectro se esparce unas 10 veces más que el extremo rojo, A este fenómeno se le conoce como el efecto Rayleigh en honor de Lord Rayleigh, científico británico que fue el primero en explicarlo. Parte de la luz dispersada llega a la Tierra y nosotros la vemos como luz azul del celo.

No te olvides que todos los colores están presentes en la luz, pero que la longitud de onda color dominante se halla en el azul. Seguramente habrás advertido que la luz del cielo es más azul sobre nuestras cabezas o en lo alto del cielo y menos azul al aproximarse al horizonte, volviéndose blanco por encima del horizonte. Ello se debe a dos factores: hay menos dispersión a lo largo de una trayectoria por la atmósfera situada encima de nuestras cabezas que hacia el horizonte; una dispersión múltiple a lo largo de la trayectoria del horizonte da origen a un aspecto blanco. Por analogía, si vaciamos leche n un vaso de agua e iluminamos la suspensión con una luz blanca intensa la luz esparcida tendrá un color azulado. Y sin embargo un vaso de leche es blanco (a causa de la dispersión múltiple). La contaminación atmosférica puede intensificar el aspecto blanco lechoso del cielo. La difusión de la luz solar por la acción de los gases atmosféricos y las pequeñas partículas presentes en la atmósfera producen ocasos de color rojo. En general, se supondría que, como la distancia que la luz solar recorre por la atmósfera es mayor a los ojos de un observador en el momento del ocaso, la mayor parte de los colores de una frecuencia más alta del espectro visible se dispersan a partir de la luz solar y sólo la luz en el extremo rojo del espectro llega al observador. No obstante, se ha demostrado que es anaranjado el color dominante de esta luz, debido exclusivamente a la dispersión molecular. Por tanto, ha de haber difusión por parte de las partículas pequeñas de la atmósfera, la difusión que hace que la luz proveniente del ocaso del sol naciente adquiera un color rojo. Las partículas extrañas presentes en la atmósfera no son necesarias para producir un Sol azul; incluso merman este color. Sin embargo, se necesitan para que hayan ocasos y amaneceres de color rojo vivo, que ocurre sobre todo cuando hay una masa de aire con alta presión en el oeste (en los ocasos) y en el este (en los amaneceres), puesto que la concentración de partículas casi siempre es mayor en una masa de aire con alta presión que en una masa con baja presión. La belleza de un amanecer y de un ocaso la acrecientan de manera impresionante las capas de nubes de color rosa, el color de las nubes se debe a la reflexión de la luz roja. Las gotas de agua de las nubes dispersan la luz visible de todas las longitudes de onda casi con igual fuerza, por lo cual las nubes no afectan el color de la azul, sino que solo reflejan de manera difusa la luz roja incidente.