El AZUL DEL CIELO

Alguna vez os habéis podido preguntar el motivo de que el cielo sea de color azul.
La luz que nos viene del Sol es poli-cromática, resultado de la suma de todos los colores que componen el arco iris.
Para llegar hasta nosotros, la luz que proviene de nuestra estrella, tiene que atravesar la atmósfera, en ella hay partículas y pequeñas gotitas de agua.
Sabemos que cuando la luz solar atraviesa un prisma, se produce el fenómeno de la refracción. La luz blanca se descompone en los distintos colores, debido a que cada longitud de onda (correspondientes a cada color ) tiene un distinto índice de refracción.
Se puede observar, que los colores violeta y azul son los más desviados, siendo el rojo el menos desviado.
Al atravesar la luz la atmósfera, las partículas que en ella hay, no tienen suficiente tamaño para detenerla, pero si para desviarla, produciéndose la dispersión. Las longitudes de onda corta, con mayor energía, son a las que les corresponde más dispersión, como estas longitudes corresponden a los colores violeta y azul, esos son los más desviados.
Ahora bien, el fenómeno de la dispersión, se produce una y otra vez, desviándose la luz en todas las direcciones, por eso a pesar de que la luz que nos llega, procede del Sol, nosotros, miremos en la dirección que miremos, vemos el cielo azul.
Cuando el Sol está bajo, cerca del horizonte, vemos que toma un color rojizo. Esto es debido a que cuando está en esa posición, los rayos tienen que atravesar mayor cantidad de atmosfera, eso provoca que de la luz blanca, los colores cercanos al azul en el arco iris, hayan sido dispersados en casi su totalidad, quedando sólo los tonos de mayor longitud de onda o menor energía, los correspondientes a las tonalidades del rojo.
Hemos visto que las partículas que hay en el aire, dispersan más el violeta y después el azul. Ahora bien, nosotros vemos el cielo azul, esto es debido a dos motivos principales.
Por un lado, la luz solar contiene más luz azul que violeta y por otro lado, el ojo humano es más sensible al azul que al violeta.

Si queremos profundizar más en el motivo de que el cielo sea azul, tendremos que explicar la llamada difusión de RAYLEIGH (en honor del físico inglés Lord Rayleigh que fue el primero en darle explicación)
Si las partículas que hay en la atmósfera, ya sean átomos aislados o pequeñas moléculas, son de un tamaño igual o inferior al de la longitud de onda de la luz incidente, la onda cede parte de su energía a la corteza atómica que comienza a oscilar, de manera que un primer efecto de la interacción de la luz con las partículas pequeñas del aire, es que la radiación incidente, cede parte de su energía y se debilita. Como es lógico, esta energía no se queda almacenada en el aire, pues cualquier átomo o partícula pequeña cuya corteza se agita, acaba radiando toda su energía en forma de onda electromagnética al entorno en cualquier dirección.
Rayleigh dedujo que la intensidad de la luz difundida es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda. Se produce mayor dispersión, por lo tanto, para las ondas más cortas. La violeta y la azul son las más difundidas y el rojo con mayor longitud de onda, la que menos.
Si la luz solar se encontrara con partículas de mayor tamaño, la difusión Rayleigh, no se produciría y lo que ocurriría es la llamada difusión de Mie.
Si es la difusión de Mie la que se produce de forma masiva, la luz solar perdería su color blanco, tornándose más gris. Esto es lo que sucede en los días muy nublados, cuando las nubes son gruesas, el cielo se ve gris, a veces ese gris se hace casi negro.