Cielos azules, atardeceres y amaneceres rojos

En verano, como el tiempo está más despejado se puede ver más claramente las distintas tonalidades que presenta el firmamento. ¿Alguna vez te has preguntado por qué el cielo es azul o por qué predominan las tonalidades rojizas en los amaneceres y atardeceres?

Cielo azul en el término municipal de Puebla del Príncipe (Ciudad Real)

La explicación tiene relación con un fenómeno denominado como esparcimiento de la luz o dispersión Rayleigh. Un haz luminoso es una mezcla de ondas de frecuencias muy variables. Si nos centramos en la luz visible, las distintas frecuencias o longitudes de onda corresponden con los distintos colores.

Para explicarlo más sencillamente, empezaremos por la dispersión de la luz solar, ésta se produce cuando los rayos luminosos chocan con las partículas del aire. Por ejemplo, cuando los rayos de luz penetran por un medio transparente y vemos el polvo que hay en suspensión, cada partícula de polvo dispersa la luz enviando rayos esparcidos. 

Dispersión de la luz en el Cañón del Antílope (Estados Unidos)

Cuando existe mucha separación entre las moléculas de un medio, como ocurre con las moléculas del aire, sucede lo siguiente: si la frecuencia de la radiación incidente (luz) no coincide con la frecuencia natural de dichos átomos o moléculas, éstos irradian luz de la misma frecuencia. Al estar las moléculas muy separadas, la luz reemitida no va a parar, en su mayor parte, a las moléculas o átomos vecinos, sino que se esparce en todas las direcciones.

Cielo azul-rojizo en Peñarroya- Pueblonuevo (Córdoba)

Por otro lado, si el tamaño de las moléculas del aire es inferior a la longitud de onda de la luz incidente y la separación entre moléculas es grande en comparación con dicha longitud de onda se produce el esparcimiento Rayleigh, según el cual la intensidad de la luz esparcida es proporcional a la frecuencia elevada a la cuarta potencia. Los colores violeta y azul tienen menores longitudes de onda, lo que se traduce en mayores frecuencias y por tanto mayor intensidad, por esa razón vemos el color azul y no el rojo que tiene mayor longitud de onda, así menos frecuencia y menor intensidad. Pero...¿por qué no percibimos el violeta que es el que menor longitud de onda tiene? La razón es que la sensibilidad de nuestros ojos al violeta es mucho menor que al azul. Si fuesen sensibles a ambos colores en la misma medida, veríamos un cielo violeta.

Atardecer en el Puerto de Andratx (Mallorca)

¿Por qué el cielo se ve rojizo en los amaneceres y atardeceres?Lo que ocurre es que la luz solar que atraviesa un mayor tramo de atmósfera ha experimentado ya un mayor esparcimiento de luz azul, mientras que, por el contrario, la luz roja no ha sufrido tanto esparcimiento y es capaz de atravesar más distancia atmosférica. Por esta razón, la componente azul de la luz que nos llega del Sol en los crepúsculos ha sido eliminada por el esparcimiento y la luz es claramente rojiza.

Atardecer desde Puebla del Príncipe

Fuente: Física 2º Bachillerato Editorial Oxford

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