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"Si quieres resultados distintos no hagas siempre las mismas cosas" Einstein

¿Por qué el cielo es azul?

Ya en 1666 Sir Isaac Newton descubrió que un rayo de Sol al atravesar un prisma cambiaba su dirección, por un efecto conocido como refracción, y se descomponía en un conjunto de rayos de colores, que emergían del prisma en direcciones diferentes de la que tenía el rayo de Sol inicial. De todos estos rayos de colores, el que había sufrido menos desviación era el de color rojo, y los que habían experimentado la máxima desviación correspondían a los colores de la zona azul-violeta.

Este fenómeno, conocido como dispersión, pone de manifiesto que la luz solar (blanca) está compuesta de una serie de colores, y es fácil comprobarlo sin más que construir el conocido disco de Newton: dibújese un círculo dividido en siete sectores circulares iguales (se sospecha que se guió por las siete notas de la escala musical), cada uno de un color del arco iris: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta, hágase girar suficientemente deprisa el círculo, y el ojo percibirá el color blanco, que corresponde a la superposición de todos esos colores. Para hacerlo de forma más cómoda se podría atravesar, perpendicularmente, el círculo en su centro con un lapicero, apoyarlo en un vaso u otra superficie adecuada y hacer girar muy deprisa el lapicero.

Un resultado parecido, aunque producido de forma más compleja, sucede cuando los rayos solares llegan a la Tierra. En su trayectoria se encuentran moléculas de aire en la atmósfera contra las que chocan y, en un fenómeno conocido como difusión, provocan que de los diferentes colores que componen la luz solar incidente, emerjan rayos en diferentes direcciones, siendo los más desviados de la dirección original los de los colores de la zona violeta-azul, de forma similar a lo que sucedía en el prisma de Newton, mientras que el rojo mantiene prácticamente su dirección inicial. De hecho, la difusión de la luz azul es, aproximadamente, 10 veces superior a la roja. Nuevos choques de estos rayos difundidos, apartados ya de la dirección del rayo solar inicial, con otras moléculas de aire hacen que este fenómeno se repita una y otra vez hasta llenar la bóveda celeste de un color azulado permitiendo ver iluminado todo el cielo, aún en las zonas en que no está el Sol.

Ésta es también la explicación de por qué en los crepúsculos, tanto del amanecer como en el de la puesta del Sol, éste y el cielo circundante se nos aparece rojo. El color azul ha sido difundido en su mayor parte del rayo directo, en el que predomina, por tanto, el color rojo que es el que vemos al mirar directamente al Sol.

Una explicación un poco más profunda, pero aún así, aproximada y elemental, requiere hablar de longitudes de onda y colores. Las más cortas corresponden a la zona violeta-azul y las más largas a la zona del rojo. Cuando la luz choca con las partículas que hay en la atmósfera, el resultado depende del tamaño de la partícula. Si el objeto es mucho mayor que la longitud de onda de la luz, ésta rebotará, como sucede cuando una pelota choca contra una pared. Si la pelota choca con un objeto mucho más pequeño, prácticamente no se desviará de su trayectoria. En cambio, cuando la pelota choca con un objeto de dimensiones parecidas, como por ejemplo otra pelota, entonces sí se puede producir un cambio apreciable en su dirección.

Como la luz en la zona del violeta-azul es la que tiene la longitud de onda más corta, sus fotones (podríamos pensar que son partículas de luz) son los más pequeños y, por tanto, los que serán más dispersados al encontrar en su camino moléculas de nitrógeno y oxígeno, que componen básicamente el aire, y que son las partículas más pequeñas que se encontrará la luz en su viaje. En cambio, los fotones correspondientes a la luz roja, mucho mayores, apenas serán desviados. Así pues, a menor longitud de onda, más dispersión

Y terminaremos con un experimento: llénese con agua, en sus dos terceras partes, un vaso de un cuarto de litro aproximadamente que sea transparente. Añádase media o una cucharada de leche y agítese. Tómese una linterna y en un cuarto oscuro, ilumínese con la linterna, primero desde arriba y obsérvese lateralmente el color, después ilumínese desde atrás y mírese la linterna frontalmente y, por último, ilumínese por abajo y mírese por arriba la luz. ¿Qué colores se perciben y por qué?

NOTA DE AGRADECIMIENTO. A todos los lectores que han enviado comentarios a los artículos anteriores, y que he leído detenidamente, les doy las gracias. Algunos de los temas que sugieren podremos tratarlos, pero no todos, posiblemente.

19 comentarios

  1. Dice ser juan cañadas

    GRACIAS POR ESTAS PÁGINAS TAN DIDÁCTICAS, ENHORABUENA, POR FIN ALGO BUENO EN INTERNET

    30 Noviembre -0001 | 00:00

  2. Dice ser Juegos

    Yo siempre habia creido y oido que el color del cielo depende de los gases de la atmosfera y demas, que por eso se ve de esa tonalidad ..

    18 Julio 2008 | 10:08

  3. Dice ser Audry

    Me ha encantado!! Y lo del experimento más!!Estoy deseando hacerlo en casa con mis niños! Les encantará ;))Gracias!

    18 Julio 2008 | 10:18

  4. Dice ser Dita

    Recuerdo que cuando era muy pequeña le pregunté a mi padre porqué el cielo era azul, y me dijo que era porque se reflejaba el color de los océanos, y que por las tardes era rojo porque el sol estaba más cerca de la Tierra y el aire se prendía fuego… jejejeje, hasta tercero de básica, que nos lo explicaron a modo de curiosidad, yo había creído siempre que era verdad.Una pregunta sí tengo: Hay un dicho que dice “si el cielo está rojo al salir el sol, no te alejes mucho del fogón”, o más sencillamente “si el cielo está rojo, marino, abre el ojo”, ¿porqué en los días fríos el cielo está rojo al amanecer? ¿Hay más humedad en la atmósfera que lo produzca, y así sabemos que hará frío…?Dita.

    18 Julio 2008 | 10:58

  5. Dice ser Mk

    Hola,Uno de los profesores de física de mi universidad decía que nada mataba mas el romanticismo que explicarle a tu pareja pq es rojo el atardecer mientras miras al mar :-DSaludos,Mk.

    18 Julio 2008 | 11:31

  6. Dice ser jacinto venabente

    Muy buena explicación. Yo pensaba que el cielo era azul por el reflejo del mar. Una barbaridad.

    18 Julio 2008 | 11:33

  7. Dice ser MJ

    lo dijo jacinto venabente · 18 Julio 2008 | 11:33 AMEs justo al revés. Los océanos se ven azules porque reflejan el azul del cielo (el agua es transparente).

    18 Julio 2008 | 11:53

  8. Dice ser emigrante

    Ahora ya sabemos por qué el cielo es azul cuando miramos hacia arriba pero ¿por qué es tembién azul la Tierra vista desde el espacio?

    18 Julio 2008 | 13:38

  9. Dice ser mix

    Por el océano??

    18 Julio 2008 | 14:09

  10. Dice ser RMC

    Entonces la dispersión de Raleigh se debe de daren otros planetas con atmosfera. Y si el color generalizado es el azul, debido a la longitud de onda más corta….”Como la luz en la zona del violeta-azul es la que tiene la longitud de onda más corta, sus fotones (podríamos pensar que son partículas de luz) son los más pequeños y, por tanto, los que serán más dispersados al encontrar en su camino moléculas de nitrógeno y oxígeno, que componen básicamente el aire,”Entonces, casi todos los planetas con atmósfera,independientemente del gas que los compongan, deverían de ser azules, no ?? Sin embargo parece ser que no ocurre así, pues Marte es anaranjadoo color caramelo, y Titán la mayor luna de Saturno, también es anaranjado…la de Venus es amarillento…. por qué ??Un saludoR.Muñoz

    18 Julio 2008 | 18:35

  11. Dice ser oriundo

    Es fantastico, un poco de ciencia ayuda mucho, lo estoy siguiendo y me encanta.Saludos

    18 Julio 2008 | 18:38

  12. Dice ser RMC

    Hola de nuevo,ADDENDAComo el tema resulta interesante, al menos para mí, sería interesante saber, qué color originaríacada gas, o la mezcla de éstos, en supuestos mundos o planetas con atmósferas distintas.Por lo menos en simulación…SaludosR.Muñoz

    18 Julio 2008 | 18:47

  13. Dice ser asgard

    Vale… ahora no me vengas con que el cielo se ve azul-violeta… porque se ve AZUL y con la explicación que has dado se debería ver VIOLETA. ¿No te falta algún detallito por explicar…? Creo que no estaría de más complementar esa información.Y por cierto, en nuestra atmósfera se ve el cielo azul porque las partículas que la componen tienen un cierto grosor para que sucedan los fenómenos explicados. Sin embargo, en Marte, al existir partículas de otro grosor diferente ocurren otros procesos distintos en la interacción con la luz y por eso la tonalidad es diferente.

    18 Julio 2008 | 20:51

  14. Dice ser RMC

    Hola Asgard,La explicación no la dí yo…sino, el autor del Blog, por eso puse ” ” al comenzar el texto y terminarlo. Sólo quería saber el colorido atmosférico que proporcionaría cada gas en un mundo distinto..Ya sé que las moleculas de cada gas, tendrá untamaño distinto y proporcionará un colorido diferente, pero cuales serían aproximadamente…Si te refieres a lo del azul y no violeta, se debe a que el ojo humano tiene mayor afinidad o sensibilidad por el azul, (el rollo de los bastoncillos oculares y todo lo demás)…por el azul

    18 Julio 2008 | 21:29

  15. Dice ser guillermo

    Menos mal que alguien explica estas cosas para que las entendamos todos. Felicidades, 20 Minutos, por apostar por este tipo de cosas.

    19 Julio 2008 | 08:02

  16. Dice ser PRIMERO PLAGIA Y DESPUÉS CENSURA

    ***CENSURADO***Que pillín. Hay una explicación exactamente igual, letra por letra, en esta dirección. Luego son los alumnos los que copian los trabajos de Internet.http://www.tutiempo.net/silvia_larocca/Temas/Consultas11.htm***CENSURADO***

    19 Julio 2008 | 09:35

  17. Dice ser FCO MORENO MECO

    Mi querido amigo D. Albino Arenas, éstas expresiones y definiciones de la energía relativista “M’ – M = E/c2 (el 2 es exponente)” ya están obsoletas y en realidad no sirven, porque no son ciertas.Mire Ud, esa expresión matemática relativista es igual que E = k0(∆m) ¿Pero por qué en un sistema ambiental determinado, aun siendo los valores del incremento de masa gravitatoria muy diferentes, la energía resultante es siempre la misma?Por ejemplo, todos sabemos que la gravedad en la superficie de la Tierra, los valores de la gravedad son muy diferentes según la naturaleza del substrato superficial, y por tanto, la misma cantidad de materia dan una masa diferente, pero una energía igual en una supuesta reacción, por ejemplo de fisión nuclear, aunque esos valores de masa gravitacional, sean muy diferentes entre los distintos puntos y sitios donde se desarrolle la energía.Esto es debido a que la masa gravitacional, nada tiene que ver en el fondo con la energía, en contra de las teorías relativistas.Pues la masa en sí, no es nada, a lo sumo una característica de las partículas fundamentales PF y elementales PE. Por esto, la radiación por ejemplo, sea luz o no, que es solo una emisión de PE, incrementa la energía de los cuerpos donde actúa e interacciona, pero no tiene masa gravitacional, de lo contrario, en su concepto mas simplista, sería atraída por ésta y solo se notaría en la dirección de sus fuerzas de atracción y no de todas.A menudo se dice que la luz (como si fuese una entidad, que no lo es), es atraída por la gravedad de los cuerpos masivos, pero esto no es cierto, porque ésta, como cualquier radiación, se desvía por interacción, ya sea al tocar la superficie de un lapicero, o la superficie de un planeta.Y por tanto, la energía es solo un trasiego de partículas elementales, que interaccionan con los átomos y moléculas circundantes, de tal forma que, la energía interna incrementada es ∆E=k∆NPE igual a una constante por el numero de PE trasegadas, que aunque parece igual a la anterior relativista, en realidad, es totalmente diferente.Puede verse una explicación exhaustiva de esta nueva Física Teórica Unifica, en el libro “LA ENERGÍA. FUENTES DE ENERGÍA INAGOTABLES” que enviamos contra reembolso al que lo solicite.SaludosFCO MORENO MECOIngeniero y Científicomteasl@hotmail.com

    02 Agosto 2008 | 17:08

  18. Dice ser Rossi

    Muchisimas gracias, me ayudaste mucho para entender una disertacion que tengo que hacer para fisica

    03 Septiembre 2008 | 03:15

  19. Dice ser Joaco

    Moreno,Otra vez haces propaganda de tu libro (o mejor dicho powerpoint) de dudosa legalidad, en un sitio donde no corresponde, y además, te cubres de gloria, para no perder la costumbre, diciendo insensateces.Lo malo es que los charlatanes como tú abundan por este mundo y lo peor, es que muchos encima se forran, a base de engañar a los demás.

    04 Septiembre 2008 | 17:18

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