¿Qué causa los diferentes colores del cielo?

La luz solar, que es una mezcla de diferentes longitudes de onda, incluida la que llamamos luz visible, se altera fácilmente al entrar y propagarse en la atmósfera terrestre. Perturbación en forma de dispersión causada por partículas sólidas (polvo) o moléculas (gases) y que tienen tamaños muy similares a los de las diferentes longitudes de onda. La primera longitud de onda visible que se dispersa (rebota) en la atmósfera es la que percibimos como azul. Por eso el cielo es azul.

Cuanto más espesa es la atmósfera o más partículas contiene (contaminación del aire), más se dispersan las diferentes longitudes de onda, una tras otra, haciendo que su color sea visible en el cielo. Hasta que solo quede un color visible; rojo. Ese es el color que ves al anochecer y al amanecer. Esto se debe a que la luz en esos momentos del día tiene que atravesar la capa más gruesa de la atmósfera.

Puedes imitar este efecto con un vaso de agua. Ilumina el vidrio desde atrás con luz blanca. Disuelva unas gotas de leche en el agua. Pronto verá que el agua adquiere un tinte azulado. Cuanta más leche disuelva en el agua, más rojizo se vuelve el tinte. Eso es dispersión de luz como sucede en la atmósfera.

Me remito a Wikipedia.

“La dispersión de Rayleigh es la razón por la que percibimos el color del cielo

La dispersión de Rayleigh de la luz solar en la atmósfera provoca una radiación difusa del cielo, que es la razón del color del cielo y del tono amarillo del sol mismo.

La dispersión de Rayleigh es la dispersión elástica (predominantemente) de la luz u otra radiación electromagnética por partículas mucho más pequeñas que la longitud de onda de la radiación. La dispersión de Rayleigh no cambia el estado del material, por lo tanto, es un proceso paramétrico. Las partículas pueden ser átomos o moléculas individuales. Puede ocurrir cuando la luz viaja a través de sólidos y líquidos transparentes, pero se ve más prominentemente en los gases.

La dispersión de Rayleigh resulta de la polarización eléctrica de las partículas. El campo eléctrico oscilante de una onda de luz actúa sobre las cargas dentro de una partícula, haciendo que se muevan a la misma frecuencia. Por lo tanto, la partícula se convierte en un pequeño dipolo radiante cuya radiación vemos como luz dispersa “.

Exploremos los colores que vemos en el cielo. Al igual que la luz blanca se divide en 7 colores cuando se pasa a través de un prisma, la luz solar también se divide, dispersa, refleja y refracta a medida que atraviesa la atmósfera. Rayleigh, un físico, propuso una teoría sobre la dispersión de la luz, mediante la cual afirma que las longitudes de onda más largas se dispersan menos y las longitudes de onda más cortas se dispersan más. El cielo que vemos con mayor frecuencia está formado por pequeñas ondas de azul, ya que están dispersadas en mayor medida. Las ondas rojas y amarillas más largas se dispersan menos y vemos el sol amarillo rojizo.

La presencia de partículas como polvo, vapor de agua, cristales de hielo o moléculas de aire también afecta la dispersión. Cuanto más densa es la atmósfera, especialmente en el horizonte, mayor es la dispersión. Un sol matutino en Kanyakumari es como una bola roja que sale de un escenario azul. Las rayas de los patrones de color amarillo, rojo, azul y gris se deben a la refracción de la luz por estas partículas.

¡Intenta conducir hacia el cielo rojo y ten cuidado si puedes tocarlo!