¿POR QUÉ EL CIELO ES AZUL?

EL CIELO ES AZUL

La luz que nos ilumina es luz procedente de la estrella más próxima, el Sol. Por lo tanto, se trata de radiaciones que vienen a través del espacio desde el Sol y llegan a nuestro planeta, pasando por la capa atmosférica y todas las partículas que la componen, hasta llegar a nuestros ojos. Hay que tener en cuenta  que cuanto más cerca de la superficie, la capa atmosférica va a tener un mayor número de partículas en suspensión.

De toda la luz incidente lo único que detectamos son las radiaciones que están dentro del espectro visible. Las radiaciones visibles inciden sobre las partículas que se encuentran en suspensión en la atmósfera. Es por esto por lo que va a haber fenómenos de dispersión.

Entre los fenómenos que se pueden dar cuando una radiación electromagnética incide sobre la materia tenemos:

- Absorción

- Emisión 

- Dispersión

En este caso, como ya se ha comentado, el fenómeno responsable del color azul del cielo es la dispersión de la luz incidente del sol sobre las partículas de la atmósfera.

De entre las radiaciones visibles, la radiación que es preferentemente dispersada por longitud de onda es la radiación azul. Cuando se ve el cielo azul se debe a que existe un fenómeno de dispersión elevado. El cielo es mayoritariamente azul por el tipo de radiación que es preferentemente dispersada. 

Esto ocurre porque el fenómeno de dispersión descrito por Rayleigh atiende a la siguiente fórmula: 

En esta fórmula, además de los términos descritos, θ se refiere al ángulo de detección y λ, a la longitud de onda. En la siguiente imagen vemos las diferentes λ:

Como vemos, la λ del azul es la menor, y como λ se encuentra en el denominador de la ecuación de Rayleigh, aumentará la dispersión del azul respecto de los demás colores. 

Sin embargo, los amaneceres y los atardeceres se ven de un color más naranja. En estos momentos lo que se dispersan principalmente son radiaciones de este color. Va a tener mucha influencia en lo que se aprecia como luz dispersada, lo que mide el ojo, el ángulo θ que se tenga con respecto a la fuente de iluminación y a las partículas que están dispersando. La tierra puede tener un ángulo distinto con respecto al Sol. En el siguiente esquema se observa la influencia del ángulo de detección:

En el primer caso, veríamos el cielo azul porque el ángulo del sol respecto de las partículas y el receptor (el perro) es algo menor que si nos diese directamente, en la que nos llega luz blanca. El segundo caso ejemplifica un atardecer, donde dicho ángulo se reduce notablemente, por lo que sumado al hecho de que entre la fuente y el receptor hay un mayor número de partículas, se ve el cielo rojo/anaranjado.

En conclusión, vemos cielos de un color u otro en función de la posición del Sol respecto a las partículas y de nosotros con respecto a las partículas. Las longitudes de onda y los ángulos de detección van a tener peso sobre el fenómeno de dispersión que se está observando.

En el espacio no se ve un cielo azul, siempre está oscuro. Esto se debe a que en el espacio no hay partículas que dispersan luz. La presencia de partículas es imprescindible para detectar el cielo azul, o de otro color, debido a la dispersión.

¿Y PORQUÉ LA CONTAMINACIÓN HACE QUE SE VEA EL CIELO BLANCO?

Con la contaminación se ve el cielo blanquecino porque el tamaño de las partículas es tan grande que se dispersan radiaciones del visible de distinta longitud de onda con lo que la suma de todas ellas es luz blanca, que es la recomposición de los distintos componentes.

Lo mismo que la luz blanca se puede dispersar por un monocromador en cada una de las distintas longitudes de onda de distintos colores, la suma de todos ellos es blanco.

Espero que os haya interesado el tema!! Si queréis saber más, aquí os dejo la info 👇🏽👇🏽👇🏽

https://spaceplace.nasa.gov/blue-sky/sp/

https://www.investigacionyciencia.es/noticias/por-qu-el-cielo-es-azul-17564

https://www.physicsclassroom.com/class/refrn/Lesson-4/Dispersion-of-Light-by-Prisms