¿Por qué el cielo es azul?

Esta es una pregunta bastante clásica, y aunque seguramente muchos hemos o creemos haber escuchado la explicación alguna vez, pocos la recuerdan con exactitud.
En esta entrada explicaremos en detalle el fenómeno de la dispersión de la luz que da lugar a nuestro típico cielo azul.

Como explica la teoría de la dualidad onda-corpúsculo de la luz de De Broglie, un haz de luz está compuesto por partículas denominadas fotones. Estos fotones siguiendo la mecánica clásica chocan contra otras partículas en su camino, creando el fenómeno de la dispersión.

La luz que emite el Sol, por ejemplo, es un haz de luz blanca que en realidad contiene todas las frecuencias (colores) del espectro electromagnético. Al atravesar una superficie, los colores se separan según su capacidad de dispersión:

Como vemos en la imagen, según las frecuencias (colores) la luz se dispersa más o menos. De esta forma la luz roja es la que menos se dispersa (menos desviación sufre el haz), y la luz azul es la que más dispersión sufre.

Cuando los rayos de sol (luz blanca) entran en la atmósfera terrestre, los fotones del haz comienzan a chocar contra las partículas del aire atmosférico y por tanto, a dispersarse.

De esta manera, los colores de más frecuencia (cercanos al rojo) nos llegan en forma de luz blanca (la que podemos apreciar al mirar al sol, de aspecto amarillento), mientras que los tonos azules quedan dispersos en la atmósfera, dándole color al cielo.

¿Por qué el cielo es rojizo al amanecer y al atardecer?

La explicación se basa en el mismo fundamento.

De día, el sol está a tal distancia de la superficie que ilumina, que la luz azul se dispersa y el resto del espectro llega a nosotros sin apenas sufrir dispersión.

Al atardecer, al encontrarse el Sol a mucha más distancia del punto donde atardece, todos los colores del espectro se dispersan en la atmósfera antes de llegar a nosotros, de forma que sólo podemos percibir la luz roja, que al ser la última en dispersarse, es la que ahora ilumina nuestro cielo.

Igualmente ocurre al amanecer. Este fenómeno nos permite contemplar magníficas puestas y salidas de sol, y un espectáculo de colores que es cada día diferente.

Dedicado a Natalia.