¿Por qué el cielo es azul mientras el espacio está oscuro?

La luz visible del sol está formada por ondas de longitudes que varían de 400 a 700 nanómetros correspondientes a frecuencias de 800 a 400 terahercios. Los tres tipos diferentes de receptores de color en la retina del ojo humano responden más fuertemente a las longitudes de onda roja, verde y azul, dándonos nuestra visión del color y vemos los colores violeta / índigo / azul / verde / amarillo / naranja / rojo en el espectro de la luz solar.

John Tyndall (1820-1893), un destacado físico británico del siglo XIX, fue el primero en explicar el color del cielo en 1859. Descubrió que cuando la luz atraviesa el aire que contiene pequeñas partículas en suspensión, las longitudes de onda azules más cortas se dispersan con mayor fuerza. que las longitudes de onda más largas de rojo.

Por lo tanto, el efecto debería haber sido en realidad el efecto Tyndall, pero los físicos lo conocen más comúnmente como dispersión de Rayleigh , llamado así por Lord Rayleigh (1842-1919), también físico británico, que lo estudió con más detalle unos años más tarde. Mostró que la luz azul se dispersa más que la luz roja por un factor de diez.

Ambos físicos pensaron que el color azul del cielo se debe a la dispersión de la luz por pequeñas partículas de polvo y gotas de vapor de agua en la atmósfera. Incluso hoy, las personas a veces dicen incorrectamente que este es el caso. Sin embargo, los científicos luego se dieron cuenta de que las moléculas de oxígeno y nitrógeno en el aire son suficientes para explicar la dispersión. Las moléculas de gas pueden dispersar la luz porque el campo electromagnético de las ondas de luz induce momentos dipolares eléctricos en las moléculas.

¿Porque el cielo es azul?

Ahora surge una pregunta: si las longitudes de onda más cortas están dispersas, entonces el cielo debería aparecer VIOLETA (380-450 nanómetros) y no AZUL (450-495 nanómetros). La respuesta es que algo de luz entre 380-450 nanómetros es absorbida por la atmósfera superior, además de lo cual, nuestros ojos son menos sensibles al color violeta. Además, tenemos tres receptores de color, o conos, en nuestra retina, rojo, azul y verde, y responden más fuertemente a la luz en esas longitudes de onda. A medida que se estimulan en diferentes proporciones, nuestro sistema visual construye los colores que vemos.

Cuando miramos al cielo, los conos rojos responden a la pequeña cantidad de luz roja dispersa, pero no a las longitudes de onda naranja y amarilla. Los conos verdes responden al amarillo y a las longitudes de onda verde y azul verdoso más dispersas. Los conos azules son estimulados por colores cerca de las longitudes de onda azules, que están muy dispersas. De hecho, si no hubiera índigo y violeta en el espectro, el cielo se vería azul con un ligero tinte verde. El efecto neto es que los conos rojo y verde son estimulados por igual por la luz del cielo, mientras que el azul es estimulado más fuertemente. Esta combinación explica el color azul cielo pálido del cielo. Puede que no sea una coincidencia que nuestra visión esté ajustada para ver el cielo como un tono puro. Así es como funciona nuestra visión. Hemos evolucionado para adaptarnos a nuestro entorno; y nuestra capacidad de separar los colores naturales más claramente es probablemente una ventaja de supervivencia.

¿Cómo vemos los colores?

No podemos “ver” la luz; solo podemos ver un objeto cuando la luz se refleja en él. El espacio profundo se considera cerca del vacío y, por lo tanto, está oscuro a pesar de que puede haber luz, ya que no hay nada que lo refleje.

La luz es una onda electromagnética. Es posible que haya encontrado el término ‘VIBGYOR’. Eso es lo que contiene la luz visible.

Las ondas EM :

  1. Ondas de radio (longitud de onda más larga)
  2. Microondas
  3. Infrarrojo
  4. Luz visible
  5. Ultravioleta
  6. Rayos X
  7. Rayos gamma (longitud de onda más corta, frecuencia máxima)

La luz visible contiene 7 colores , a saber ,

V – Violeta (longitud de onda mínima)

I – Indigo

B – azul

G – verde

Y – amarillo

O – Naranja

R – Rojo (longitud de onda máxima)

[O] Básicamente azul, amarillo y rojo.

También se los ve en Rainbow.

Rayleigh , el físico inglés, estudió la dispersión de la luz por las moléculas de aire en la atmósfera de la Tierra. La dispersión de la luz por los gases en la atmósfera de la Tierra se llama dispersión de Rayleigh o efecto de dispersión de Rayleigh .

La dispersión de este Rayleigh depende de

1. La longitud de onda de la luz y

2. El tamaño de la molécula que dispersa la luz.

La cantidad de dispersión es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda de la luz “. Esto se llama Ley de dispersión de Rayleigh .

Según la ley, cuanto más corta es la longitud de onda, más se dispersa . Cuanto más larga sea la longitud de onda, menor será la dispersión. Por lo tanto, la luz azul se dispersa más por la atmósfera, haciendo que el cielo parezca de color azul. Otra luz se dispersa mucho menos que la luz azul.

¿Cómo puede el tímido estar oscuro cuando hay luz? No es posible, es por eso que el cielo no está oscuro, ya que el espacio está oscuro.


Más aprendizaje: https://en.wikipedia.org/wiki/Ra

Hay dos cosas para pensar aquí.

1. Tomemos primero la pregunta fácil y preguntemos “¿por qué el cielo durante el día es azul aquí en la Tierra?” Esa es una pregunta que podemos responder. El cielo diurno es azul porque la luz del Sol cercano golpea las moléculas en la atmósfera de la Tierra y se dispersa en todas las direcciones. El color azul del cielo es el resultado de este proceso de dispersión. Por la noche, cuando esa parte de la Tierra está alejada del Sol, el espacio se ve negro porque no hay una fuente de luz brillante cercana, como el Sol, para dispersarse. Si estuvieras en la Luna, que no tiene atmósfera, el cielo sería negro tanto de día como de noche. Puedes ver esto en fotografías tomadas durante los aterrizajes de Apollo Moon.

Entonces, ahora a la parte más difícil: si el universo está lleno de estrellas, ¿por qué la luz de todas ellas no se acumula para hacer que todo el cielo brille todo el tiempo? Resulta que si el universo fuera infinitamente grande e infinitamente viejo, entonces esperaríamos que el cielo nocturno brillara con la luz de todas esas estrellas. En cada dirección que miraras en el espacio estarías mirando una estrella. Sin embargo, sabemos por experiencia que el espacio es negro.

Esta paradoja se conoce como la paradoja de Olbers .

Es una paradoja debido a la aparente contradicción entre nuestra expectativa de que el cielo nocturno sea brillante y nuestra experiencia de que es negro.

Se han presentado muchas explicaciones diferentes para resolver la paradoja de Olbers. La mejor solución en la actualidad es que el universo no es infinitamente viejo; Tiene alrededor de 15 mil millones de años. Eso significa que solo podemos ver objetos tan lejos como la distancia que la luz puede viajar en 15 mil millones de años. La luz de las estrellas más lejanas aún no ha tenido tiempo de alcanzarnos y, por lo tanto, no puede contribuir a que el cielo brille.

2. Otra razón por la que el cielo puede no brillar con la luz visible de todas las estrellas es porque cuando una fuente de luz se aleja de usted, la longitud de onda de esa luz se alarga (lo que para la luz significa más rojo).

Esto significa que la luz de las estrellas que se alejan de nosotros se desplazará hacia el rojo, y puede desplazarse tanto que ya no sea visible en absoluto.

( Nota : escuchas el mismo efecto cuando una ambulancia te pasa y el tono de la sirena disminuye a medida que la ambulancia se aleja de ti; este efecto se llama efecto Doppler ).

El cielo (como se ve desde la Tierra) no está vacío, está lleno de varias partículas grandes y pequeñas, y la atmósfera es una mezcla de gases (hidrógeno, nitrógeno, dióxido de carbono, oxígeno, moléculas de agua), partículas sólidas y polvo, etc.

Cuando la luz del sol cae sobre estas muchas moléculas, se dispersa en todas las direcciones.

Usted sabe que la luz blanca se compone de siete colores (diferentes longitudes de onda). La luz azul (con baja longitud de onda) viaja lentamente mientras que la luz amarilla y rojiza viaja más rápido. Entonces, naturalmente, la luz que viaja lentamente se dispersa más cuando golpea las partículas atmosféricas.

Por lo tanto, la luz azul se dispersa más que la luz amarilla o roja.

Y nuevamente, como la luz azul es más sensible a nuestros ojos, vemos que el cielo es de color azul.

¿Por qué el espacio es negro?

A medida que avanzamos por las capas de la atmósfera, se vuelve más y más delgada, las partículas escasean … La dispersión se reduce continuamente.

Ahora en el espacio, como no hay partículas que puedan dispersar la luz, los rayos del sol viajan directamente sin obstáculos.

El espacio es tan vasto y vacío: la luz solo viaja a menos que desaparezca en la distancia.

O hasta que esa luz ilumina algún objeto distante después de ser reflejado desde su superficie.

Puedes ver a Neptuno aquí porque la luz del sol se refleja en él. No puedes ver nada más que la oscuridad del espacio a su alrededor porque no hay nada que refleje la luz del sol que cae allí. Simplemente viaja a una distancia invisible y se desvanece en la oscuridad (si enciendes tu antorcha ordinaria en el cielo nocturno sin nubes, esa luz simplemente desaparece en la oscuridad).

Por lo tanto, el cielo es azul debido a la atmósfera y el espacio es oscuro debido a la falta de él y debido a su gran vacío.

La atmósfera de la Tierra tiene un efecto significativo en la luz del sol.

La atmósfera de la Tierra es principalmente nitrógeno molecular y oxígeno, así como moléculas de metano, agua y moléculas sulfurosas.

Cuando la luz golpea estas moléculas, la parte azul de la luz del Sol se dispersa, y las partes roja y amarilla no. La luz azul del sol parece provenir de todo el cielo. Esto significa que el sol aparece amarillo y el cielo azul.

Es por eso que no vemos un cielo negro durante el día.

Lo inverso ocurre con la contaminación lumínica. Las longitudes de onda de la luz de fuentes hechas por el hombre se dispersan en la atmósfera local.

El efecto se conoce como dispersión de Rayleigh, llamado así por el físico británico que lo describió.

Otros planetas tienen una composición molecular diferente y verán el cielo en diferentes colores durante el día. Los objetos sin atmósfera, como la Luna, verán un cielo negro y un sol blanco.

La atmósfera de la Tierra dispersa la luz del sol. Al mediodía, la luz del sol brilla directamente a través de la atmósfera, por lo que el color primario de la luz que se refleja es el azul.

Sin embargo, esta pregunta ni siquiera es realmente correcta: el cielo no siempre es azul. ¿Qué pasa con las puestas de sol? Esos son rojos, morados e incluso amarillos. La razón de esto es porque la luz del sol golpea sus ojos en un ángulo diferente, lo que significa que se dispersa a través de más atmósfera de lo que era al mediodía, y la luz reflejada es de un color diferente.

En el espacio, la luz del sol es de color blanco puro, a pesar de la concepción común de que nuestro sol es amarillo.

La Tierra tiene algo llamado una atmósfera . Esto protege la tierra de los rayos cósmicos y la radiación. También nos proporciona oxígeno y presión para mantenernos vivos, también contiene agua. Esta agua refracta la luz del sol y le da al cielo un color azul.

La dispersión de Rayleigh. Dispersión de Rayleigh – Wikipedia

El espacio está (principalmente) vacío, mientras que nuestra atmósfera está llena principalmente de 3 gases (nitrógeno, oxígeno y argón). Como el espacio está mayormente vacío, no hay nada para reflejar / dispersar los fotones que se mueven rápidamente, por lo que no vemos nada, es decir, negro. Pero en nuestra atmósfera, los fotones a menudo son absorbidos por los átomos de nitrógeno y oxígeno, y luego re-irradian preferentemente esa energía como fotones que tienen una energía que vemos como azul.

Es porque nuestra atmósfera.

La luz azul en el espectro visible rebota más en nuestra atmósfera, es por eso que el cielo parece ser azul, mientras que en el espacio, no hay medio para que la luz se disperse o refleje y, por lo tanto, parece ser negra.

En Marte, el cielo se ve rojo durante el día y azul durante el anochecer y el amanecer debido al óxido de hierro en la atmósfera marciana. Frente a la de la tierra.

Espero que ayude; D

La atmósfera dispersa la luz de frecuencia más azul que las frecuencias más rojas debido al índice de refracción del nitrógeno, mientras que las moléculas basadas en carbono dispersan más las frecuencias infrarrojas.

El espacio no tiene atmósfera para dispersar la luz.

La presencia de una atmósfera rica en nitrógeno y oxígeno marca la diferencia.

Esta atmósfera dispersa la luz, y la luz azul es lo que nos hace pensar que el cielo es azul, pero …

  1. No hay cielo. Estás buscando espacio a través de la atmósfera.
  2. Lo que estás viendo es la luz que proviene de las moléculas de la atmósfera. No es una “cosa”, ya que no hay una cuppola sólida sobre todo.

¿Por qué el cielo parece azul? ¿Por qué el color del cielo en el horizonte es diferente durante el amanecer y el atardecer?

El cielo durante el día es azul porque la luz azul se dispersa preferentemente por el aire, lo que significa que vemos la luz azul desde casi todas las direcciones, y vemos todas las demás frecuencias de luz desde más o menos una línea recta desde el sol.

El cielo nocturno tiene un tinte azulado por una razón similar: cualquier fuente de luz que tenga un componente de luz azul tendrá esa luz azul dispersa, y parte de ella se dispersará de regreso a la superficie, por lo que vemos el aire ligeramente azul. Ese tono azul se mejora cuando hay luna llena, principalmente porque hay más luz para dispersar.

Cuando estás mirando el cielo azul, no estás mirando el espacio, estás viendo la atmósfera de la Tierra (principalmente nitrógeno) iluminada por el sol. El espacio es oscuro (ausencia de luz) a menos que esté iluminado por el Sol, una estrella o reflejos de otros cuerpos.

El espacio no es negro. El espacio es invisible. Justo como el aire. Mejor aún, como la nada.

Por la noche, el cielo se ve negro, pero no es cierto. Es solo falta de luz que llega a tus ojos. Por ejemplo: si está en una habitación cerrada con paredes blancas alrededor de usted en la oscuridad absoluta. ¿De qué color es la habitación?

Ahora, ¿por qué el cielo es azul? “Pregunta …

La atmósfera de la Tierra está compuesta por muchas partículas finas (también conocido como aire). Estas pequeñas partículas son invisibles pero aún interfieren con la luz. Tienen el tamaño exacto de solo fotones con la energía del azul para golpearlos y dispersarse. Entonces, solo desvían la luz azul. Otros colores simplemente pasan a través de las partículas o al menos la mayoría de ellas. Entonces, cuando miras hacia arriba en un día soleado, verás azul, que es la luz azul “desviada” que golpea el aire. Esta es también la razón por la cual el cielo se pone rojizo al atardecer. Cuando el sol se está poniendo, la luz que proviene del sol, viaja a través de mucho más aire hasta llegar al área en la que está parado y toda la luz azul se ha “desviado” a lo largo de esa distancia (haciendo que el cielo de otra persona sea azul) y solo la luz rojiza / naranja te llega.

El color azul del cielo es el resultado de este proceso de dispersión. Por la noche, cuando esa parte de la Tierra está alejada del Sol, el espacio se ve negro porque no hay una fuente de luz brillante cercana, como el Sol, para dispersarse.

Bueno, para ser sincero, el espacio no es realmente negro, solo se ve negro. Es posible que vea esta respuesta varias veces, pero nadie realmente la explica correctamente. Si te interesa, sigue el enlace. Explica qué son realmente los colores.

La respuesta de Zane Scheepers a Si el negro es la ausencia de color, entonces, ¿por qué cuando mezclo un montón de pinturas juntas resulta en este tono marrón negruzco?

Es la refracción de la luz solar en la atmósfera de la Tierra, que dobla la luz como un prisma, hacia el azul. En la luna, Marte o en cualquier lugar sin atmósfera, el cielo no será azul. Además, tenga en cuenta que al amanecer y al atardecer, el cielo es más rojo / naranja, esto se debe a que el ángulo bajo del sol dobla la luz hacia ese extremo del espectro.

El sol transfiere luz hacia la Tierra, se refleja en el océano azul y envía luz a la atmósfera, aún con el color azul. Refracta y cubre toda la atmósfera.

El cielo es azul debido a la dispersión de la luz azul por diferentes gases presentes en la atmósfera, principalmente en la estratosfera.

Vemos colores cuando la luz entra en nuestros ojos. Entonces vemos azul cuando los fotones azules entran a nuestros ojos desde el cielo. Cuando el sol está arriba, la luz azul que se dispersa fácilmente por el aire llega a nuestros ojos. Por la noche, cuando hay más aire para que la luz del sol viaje a través del aire, se elimina una gran cantidad de azul y los colores rojizos quedan en nuestros ojos.