16/7/13

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Por qué el cielo es azul

La respuesta a esta pregunta es debido a la forma en que los rayos del sol interactúan con la atmósfera. Cuando la luz pasa a través de un prisma, el espectro se divide en un arco iris de colores. Nuestra atmósfera es el mismo papel, que actúa como una especie de prisma donde los rayos del sol chocan con moléculas y son responsables de la dispersión de azul.

El color que se ve se debe a que "algo" se refleja o dispersa la luz de un color particular asociado con la longitud de onda. Una hoja verde utiliza todos los colores para hacer la fotosíntesis, menos el verde, ya que esto se reflejaba.

Debido a su pequeño tamaño y estructura, las moléculas de aire diminutos difunden mejores olas con pequeñas longitudes de onda, como el azul y violeta. Las moléculas se encuentran dispersas en la atmósfera, de modo que la luz azul se dispersa y llega a nuestros ojos con facilidad.

Por qué se ve el cielo azul

La luz azul se dispersa diez veces más que la luz roja.

La luz azul tiene una frecuencia (ciclos de onda por segundo), que está muy cerca de la frecuencia de resonancia de los átomos, a diferencia de la luz roja. En la luz azul se mueve electrones en las capas atómicas de la molécula mucho más fácilmente que el rojo.

Esto provoca un ligero retraso en la luz azul que es re-emitida en todas las direcciones en un proceso conocido como dispersión de Rayleigh (físico Inglés del siglo XIX). La luz roja no se dispersa y se transmite, continúa en su dirección original, pero cuando miramos el cielo es azul claro, ya que lo que vemos es porque estas moléculas se dispersan en todas las direcciones.

La luz violeta tiene una longitud de onda más corta que la luz azul, por lo que se dispersa en la atmósfera más que el azul. ¿Por qué entonces no vemos el cielo violeta? Debido a que no hay suficiente luz ultravioleta. El sol produce mucho más color azul claro. Cuando el tiempo es brumoso, con niebla o contaminación se dispersan por igual todas las longitudes de onda, por lo que el cielo tiende a blanco por la mezcla de colores. Esto es más común en el horizonte.

Cielo de fondo blanco

En el vacío del espacio exterior, donde no hay atmósfera, los rayos del sol no están dispersos, y van en una línea recta entre el Sol y el observador.

Debido a esto los astronautas ven el cielo negro.

Júpiter, en el cielo también es azul porque tiene el mismo tipo de dispersión en la atmósfera que el planeta azul: Tierra.
Pero en Marte su cielo es de color rosa, ya que no hay exceso de partículas de polvo en la atmósfera de Marte debido a la presencia de óxidos de hierro procedentes del terreno.

Si la atmósfera marciana estuviera limpia de polvo, sería azul, pero un azul más oscuro debido a que la atmósfera de Marte es mucho más delgada.

Marte y su atmosfera rojiza