Scattering y el color del cielo

Análisis del color del cielo basándose en los fenómenos del scattering y de la polarización.

Para entender el por qué del color azul del cielo debemos comprender cómo se polariza la luz al entrara nuestra atmósfera. Básicamente de tres maneras: absorción, reflexión y scattering. Sobre ésta última desarrollaremos el análisis, pero primero se explicará de manera breve los principios físicos delscattering:

Cuando una onda electromagnética incide sobre un átomo o molécula, interacciona con la nube de electrones, entregándole energía al átomo. Podemos imaginar al efecto como si la nube deelectrones se pusiera a vibrar. La frecuencia de oscilación de esta vibración es igual a la frecuencia v del campo eléctrico E de la onda luminosa y la amplitud de la oscilación será grande cuando veste próxima a la frecuencia de resonancia del átomo. Los electrones que vibran con respecto al núcleo (se pueden considerar como dipolos eléctricos oscilantes), actúan como antenas en miniatura, yrerradiarán energía electromagnética con una frecuencia igual a la de la luz incidente. La extracción de energía de una onda incidente y la reemisión subsecuente de una porción de esa energía se conocecomo scattering o dispersión.

En la figura de la derecha se muestra la reemisión de la radiación de una molécula al incidirle luz no polarizada. Una característica muy importante es que parte de laLa forma en que la luz se dispersa en las moléculas pequeñas de la atmósfera (raleigh scattering) explica el color azul del cielo y porque el sol tiene una apariencia rojiza al amanecer y alatardecer. El scattering de la luz por moléculas en la atmósfera es proporcional a 1/(4. Por lo tanto, durante el día, la atmósfera dispersa la luz azul mucho más que la luz roja ((azul ( 450 nm, ((rojo (700 nm) Al atardecer y al amanecer, la luz del sol tiene que pasar a través de mucha más atmósfera para llegar al mismo punto haciendo que la luz azul sea dispersada aun más y la luz que llega a...