La luz del sol es
blanca, de modo que ¿cómo puede ser azul el cielo? Todos sabemos que
el color blanco de la luz solar está formado por luces de todos los
colores mezclados como se demuestra con un prisma que separa estas
diferentes frecuencias luminosas para mostrarnos bellísimos
colores.
Cuando la luz del
sol llega a la atmósfera los fotones chocan con el aire que absorbe
la energía lumínica, que es inmediatamente devuelta por el átomo de
gas con la misma frecuencia (color) pero en cualquier dirección
aleatoria. Es lo que llamamos dispersión de la luz. Es decir debido
a la luz del sol, la propia atmósfera es la que nos ilumina.
La luz roja del sol (frecuencia menor) tiene mucho menos energía que
la azul o la ultravioleta, y por ello es incapaz de penetrar en los
átomos de gas de la atmósfera, de modo que la dispersión de la luz
en la atmósfera ocurre solo con los fotones de alta energía (luz
azul). La luz roja continúa su camino sin casi dispersarse ya que
esta dispersión depende de la longitud de onda (versus frecuencia)
en una relación inversa a la cuarta potencia de la longitud de onda.
De modo que finalmente la dispersión del azul es 6 veces mayor que
la de la luz de frecuencia baja (roja). Como nuestra visión es muy
sensible a los colores amarillos y muy poco al violeta, el resultado
es que percibimos un azul cian. Realmente vemos una mezcla de
colores con poco naranja, algo de verde, mucho azul y un montón de
violetas y ultravioletas.
Para que se
produzca este tipo de difusión es necesario que las partículas
difusoras (átomos de gas) sean pequeñas respecto a la longitud de
onda de la luz que las golpea, y este es el caso con el nitrógeno y
oxigeno de la atmósfera, ya que son 1.000 veces más pequeñas. Si las
partículas fueran grandes, cualquier luz rebotaría produciéndose una
difusión totalmente blanca como la luz del sol. Así ocurre con el
humo de un fuego. Con el humo de un pitillo que quema solo, se ve
una tonalidad azulada, y esto se debe a que las partículas de humo
son mucho más pequeñas que si le damos una ‘calada’ al pitillo,
expulsando grandes moléculas de vapor de agua de nuestros pulmones.
Por esta misma
razón el cielo es más blanquecino en un día cargado de humedad, o
con neblinas. Igual pasa con las nubes. También por esta razón al
arrancar un motor diesel el humo del escape cargado de vapor de agua
pues está frió es blanco, y al calentarse se hace casi transparente.
Artículos relacionados:
-
¿Puede verse el cielo
amarillo?
-
¿Por qué el cielo es
más negro y centelleante en alta mar?
-
La Aurora Boreal
|
