¿Por qué el cielo es azul?

 Supongo que esta es una pregunta que más de uno se ha hecho alguna vez. Al igual que todos los objetos que vemos a nuestro alrededor, la luz juega uno de los papeles principales en nuestra percepción visual.

La fuente de energía (luz) que llega a la Tierra es la proporcionada por el Sol y, en su llegada hasta la misma, tiene que atravesar una capa llamada atmósfera. La atmósfera es un conjunto de gases cuya concentración varía con la altura desde la superficie de la Tierra. Su composición principal es de nitrógeno, oxígeno, gotas de agua, partículas de polvo y otros gases. Una vez la luz del Sol penetra en la atmósfera, debido a las partículas que la componen, la luz puede dispersarse.

Para que esto ocurra, las moléculas con las que deben encontrarse los rayos de luz deben tener un tamaño mucho  menor que la longitud de onda de los fotones de la luz visible dispersados (la parte visible de la luz del Sol que nos lega se encuentra en el rango del espectro electromagnético entre 400 y 750 nm). Este fenómeno de dispersión de la luz (o esparcimiento) se conoce como dispersión de Rayleigh (o scattering de Rayleigh). De acuerdo con este fenómeno, las frecuencias altas son más absorbidas  que las bajas (la dependencia es de frecuencia^4).

Así, dado que las frecuencias altas  se corresponden con colores próximos al azul, es por eso que lo vemos así en todas direcciones. Sin embargo, a medida que tenemos una perspectiva más horizontal respecto a la incidencia de los rayos del Sol, éstos recorren mayor distancia a través de la atmósfera y las frecuencias bajas también se dispersan. Es por esto que observamos esos colores anaranjados y rojizos en los atardeceres y puestas de Sol.

¿Y si observáramos el cielo desde el espacio?

Fuente: ¿Por qué el cielo es azul?