La atmósfera que compone el cielo no tiene color, de ser de color azul entonces lo veríamos azul incluso de noche, además de ver estrellas o planetas.
Explicación del cielo azul
El color de azul depende de dos cosas una es la luz del Sol y otra es la atmósfera. La luz del sol es blanca y se descomponen en los colores del arcoíris. Pero esta luz blanca al pasar por la atmósfera atraviesa una gran cantidad de moléculas de nitrógeno y oxígeno. Estas moléculas son las que dispersan el color azul por la atmósfera. Cuando este ocurre las cargas oscilantes producen radiación electromagnética a una misma frecuencia que la luz solar, pero esta se extiende en todas las direcciones. Este proceso de redirección de la luz solar por la moléculas en el aire se llama dispersión
¿Y por qué exactamente es de color azul?
El componente azul del espectro visible tiene una longitud de onda más corta y una frecuencia más alta que el componente rojo. Por lo tanto, cuando la luz del sol de varios colores atraviesa el aire, la parte azul hace que las partículas cargadas oscilen más rápido que la parte roja. Cuanto más rápida es la oscilación, se genera más luz dispersa, por lo que el azul se dispersa con mayor intensidad que el rojo. Para partículas como las moléculas de aire que son mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible, la diferencia es enorme. La aceleración de una partícula cargada es proporcional al cuadrado de la frecuencia y la intensidad de la luz dispersa es proporcional al cuadrado de la aceleración. Por lo tanto, la intensidad de la luz dispersa es proporcional a la cuarta potencia de la frecuencia. Como resultado, la eficiencia de dispersión de la luz azul en otras direcciones es casi 10 veces mayor que la de la luz roja.
Si miramos a cualquier punto del cielo lejos del sol, solo vemos luz que es redirigida a nuestra línea de visión por la atmósfera. Debido a que esto sucede más a menudo con luz azul que con luz roja, el cielo se ve azul. La dispersión violeta es más fuerte que la dispersión azul. Sin embargo, la mayor parte de la luz solar que ingresa a la atmósfera es azul, no violeta. Nuestros ojos son más sensibles a la luz azul que a la violeta, por lo que el cielo se ve azul.
Cuando vemos la puesta de sol en el horizonte, la situación es todo lo contrario. Solo veremos luz que no se esparza en otras direcciones. La luz solar roja que atraviesa la atmósfera sin dispersarse puede llegar a nuestros ojos, mientras que la luz azul fuertemente dispersa no. Cuando el sol está en el horizonte, cuanto más tiempo viaja a través de la atmósfera, más obvio es el efecto: hay más oportunidades para que la luz azul se disperse en comparación con cuando el sol está alto. Por tanto, la puesta de sol se ve rojiza. En el cielo contaminado, finas partículas atomizadas de sulfato, carbono orgánico o polvo mineral amplifican aún más la dispersión de la luz azul, haciendo que la puesta de sol en condiciones de contaminación a veces parezca espectacular.
