Efecto Rayleigh y efecto Mie

¿Por qué el cielo es azul? ¿A qué se debe un bello atardecer rojizo? ¿Y un día gris? La respuesta está en la dispersión de la luz y los efectos Rayleigh y Mie.

La luz solar es una radiación electromagnética compuesta por distintas longitudes de onda. Nuestro ojo capta sólo la parte de luz que corresponde a determinadas frecuencias de longitud de onda. La luz blanca es la suma de todas las longitudes de onda que percibimos.

Cada color es una única longitud de onda. Siguen el orden del arcoíris: el color rojo tiene la longitud de onda más larga, y el violeta la más corta. La dispersión de la luz es su descomposición en colores. Las longitudes de onda toman ángulos distintos y los colores se separan. A mayor longitud de onda, mayor ángulo.

Cuando la luz solar entra en contacto con la atmósfera, se dispersa. Nuestra atmósfera la forman partículas pequeñas, y el grado de humedad favorece la mayor difusión de unos colores frente a otros.

Efecto Rayleigh

La luz es una forma de radiación, es decir, de energía. Al chocar con las partículas pequeñas de la atmósfera produce el efecto Rayleigh. Parte de la energía se transfiere a estas partículas, que vibran y difunden la luz en todas direcciones. Por eso la luz llena todo el cielo.

Fuera de la atmósfera el cielo es oscuro, aunque llegue la luz del Sol. Las ondas cortas son las que tienen mayor difusión. Es decir, las violetas y azules. Como la luz blanca contiene mayor cantidad de luz azul que violeta, predomina el azul. Además, nuestro ojo es más receptivo al azul. Vemos el Sol amarillo porque ya hemos restado el color azul a la blanca. Y, cuando está alto, el amarillo prevalece sobre el rojo porque su longitud de onda es más corta.

Dispersión de Mie

A las horas del crepúsculo y el atardecer el Sol está bajo. Las ondas recorren un camino más largo a través de la atmósfera. Así que las de longitud de onda corta se pierden y prevalecen las de onda larga. Por eso se difunden los colores rojizos. También influye la cantidad de polvo acumulado en la atmósfera.

El efecto Mie se produce cuando la luz choca con partículas o moléculas grandes. Las partículas absorben una parte de la luz y reflejan el resto, como pequeños espejos. Aquí el color depende de la composición de la partícula. Cuando la atmósfera está muy cargada y las nubes son espesas, el efecto Mie se acentúa y favorece los colores grises.

El efecto Mie domina la atmósfera de Marte. Su cielo no es azul sino de un plomizo rojo y amarillo. Carl Sagan describe la decepción de la prensa cuando mostraron las primeras fotos del cielo de Marte. Nada comparable a nuestro hermoso cielo azul.

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