El cielo gris o azul

[juk]

¿porqué El Cielo Es Gris Cuando Está Nublado, Azul Por El Día, Rojizo Al Anochecer Y Negro Por La Noche?

[aLFRe]

Re: El Cielo Gris O Azul

¿porqué El Cielo Es Gris Cuando Está Nublado, Azul Por El Día, Rojizo Al Anochecer Y Negro Por La Noche?

REDACTADO DE NUEVO
( creo que esta vez se responde mejor a la pregunta aunque no me quedo yo muy tranquilo)

Cuando la luz ( y el Sol desde allí arriba nos envia su luz ) atraviesa un medio material,
se producen dos fenómenos que afectan a la propagación.
Disminuye su intensidad por ABSORCIóN y DIFUSIóN y puesto que la velocidad de la luz
en un medio siempre es menor que la del vacio, hay DISPERSIóN.

La explicación a su pregunta es la DIFUSIóN.
La luz que percibimos ( nunca se debe mirar a El Sol directamente )
es blanca ( más o menos ), contiene todos los colores.
Cuando Vd. ilumina con luz blanca un objeto ROJO, su superficie refleja la luz roja
y a esto le llamamos COLOR SUPERFICiAL.
Puede suceder que la luz penetre dentro del objeto, ciertos colores se absorben
y el resto son reflejados o difundidos ( apartados de su trayectoria original ).
Vd ve un rayo de luz que atraviesa una ventana
aunque esté apartado de la trayectoria porque el polvo del aire
difunde lateralmente la luz.

El primer estudio físico, con números, de las leyes de la DIFUSIóN por pequeñas
partículas fue el de Rayleigh (1971).
para partículas con una longitud característica
menor que las longitudes de onda implicadas.
En la difusión de Rayleigh se difunde mejor la longitud de onda corta que la larga
La intensidad escala como $\frac{1}{\lambda^4}$
por lo cual es de esperar que las partículas pequeñas difundan mejor la luz azul
que otras luces de mayor longitud de onda.

En el caso del cielo azul, puesto que la atmósfera ( gas ) tiene un espesor considerable,
la luz difundida es fácilmente observable ( el cielo brilla ) y se debe a la acción
de las moléculas del los compuestos que forman el aire.
Esta componente del espectro de luz de El Sol se ha apartado de su camino.
El Sol tiene una tonalidad amarilla.

Al atardecer el cielo del horizonte es rojo, y también el disco solar,
la luz tiene que atravesar una espesor mayor de atmósfera
y la luz azul ( y violeta ) del haz se ha eliminado casi completamente.

Cuando el objeto difusor ya no es pequeño en relación a la longitud de onda,
el efecto es distinto.
La luz pasa a ser de color blanco porque se produce una reflexión difusa
y supongo que a esto se debe el color gris del cielo, un día nublado.
Esta dependencia fué estudiada por Tyndall.

Por último decirle que cuando es de noche
El Sol no ilumina la zona en la que estamos
y por tanto no hay difusión de su luz.
Además no hay otra fuente de luz puesto que las demás estrellas están muy alejadas.
Es dificil en las ciudades hacer una observación buena de noche por la polución lumínica.

Gracias por leerme y le envio un cordial saludo.

[pod]

Re: El Cielo Gris O Azul

Primero, ten en cuenta que lo que vemos de un objeto no es el objeto en sí sino la luz que viene de esa dirección. La luz, como decía alfredito, es una onda electromagnética, y por lo tanto su comportamiento viene determinado por la física de las ondas electromagnéticas, obviamente. Resulta que, cuando llegan a un obstáculo, las ondas electromagnéticas
pueden pasar una de las siguientes cosas:

• Es completamente absorbida y después reemitida. Esto pasa si la longitud de onda es mucho menor que el obstáculo.
• Pasa de largo. Esto pasa si la longitud de onda es mucho mayor que el obstáculo.
• Se desvía (dispersión). Esto pasa si la longitud de onda es similar a la del obstáculo.

Cuando la luz llega a la atmósfera, se encuentra con una gran cantidad de obstáculos: los átomos y moléculas del aire. Da la casualidad de que la luz visible tiene una longitud de onda comparable al tamaño de los átomos, por lo que ocurre el fenómeno de la dispersión. Pero diferentes colores tienen diferentes longitudes de onda, y por lo tanto se dispersarán a "velocidades" diferentes. Primero se dispersarán las longitudes de onda más cortas (violeta, azul), y después los colores con longitud de onda más larga (rojo).

Pues bien, fíjate en esta figura:

Cuando la luz llega a nosotros desde "arriba" (cuando el sol está alto en el cielo), recorre una distancia muy pequeña en la atmósfera. En este tiempo, tan sólo tiene tiempo de dispersarse las longitudes de onda más cortas; el azul. Por lo tanto, el azul cambia de dirección y cuando llega a nosotros parece provenir de todas partes. Por eso vemos todo el cielo azul. Para ver el resto de colores que no se han dispersado, tenemos que mirar directamente al sol, pues que han llegado en linea recta.

En cambio, la luz llega desde el horizonte, tiene que atravesar una fracción de la atmósfera mucho mayor, por lo que da tiempo a que se dispersen los colores de longitud de onda más larga: el rojo. Por eso la luz cerca del horizonte tiene colores rojizos, el rojo se ha dispersado y parece venir de todas direcciones.

Cuando está nublado, la cosa es distinta. La luz tiene una longitud de onda mucho menor al tamaño del a nube, por lo que ésta absorbe toda la onda electromagnética (todos los colores) y la reemite. De hecho, la mayor parte de esta emisión ocurre hacia arriba (la luz es reflejada) y sólo una fracción pequeña se reemite hacia abajo (por eso hay tanta oscuridad); pero esta luz reemitida hacia abajo nos llega directamente desde la nube, a muy poca distancia, por lo que no da tiempo a que se disperse ningún color. Por ese motivo, la luz bajo una nube contiene todos los colores, pero en poca cantidad: el gris no es mas que blanco atenuado por la falta de luz

[nicco]

Re: El Cielo Gris O Azul

• Se desvía (dispersión). Esto pasa si la longitud de onda es similar a la del obstáculo.

luz

Uhm... creo que que la luz se desvíe por un obstáculo cuando su longitud de onda es similar al tamaño del obstáculo no es dispersión, es difracción. La dispersión es lo que has apuntado en el primer punto, es decir, absorción y luego reemisión (estocástica) de la luz absorbida. En cualquier caso siempre hay ambigüedades a la hora de hablar o incluso en la literatura con términos como difusión, dispersión, sacattering, difracción ....

Saludos

[aLFRe]

Re: El Cielo Gris O Azul

En cualquier caso siempre hay ambigüedades a la hora de hablar o incluso en la literatura con términos como difusión, dispersión, sacattering, difracción ....

Tienes toda la razón en como aparecen ( mezclados ) esos términos en la literatura.

Saludos.

[pod]

Re: El Cielo Gris O Azul

Uhm... creo que que la luz se desvíe por un obstáculo cuando su longitud de onda es similar al tamaño del obstáculo no es dispersión, es difracción. La dispersión es lo que has apuntado en el primer punto, es decir, absorción y luego reemisión (estocástica) de la luz absorbida. En cualquier caso siempre hay ambigüedades a la hora de hablar o incluso en la literatura con términos como difusión, dispersión, sacattering, difracción ....

Saludos

Claro que si hablamos desde la versión ondulatoria de la teoría lo que pasa sigue siendo una absorción y reemisión de los fotones desde el átomo en cuestión; pero cuando hablamos de difracción uno suele mirar el patrón de interferencias entre los diferentes fotones reemitidos por el mismo objeto. Nosotros miramos fotones que vienen de toda la atmósfera, no de un mismo átomo.