¿Por qué el atardecer es rojo y el mediodía es azul? (PARTE I)

 

Este post ha sido escrito por Alberto Saldaña López 

Para comprender el fenómeno por el que al contemplar la salida y la puesta de Sol, la panorámica está cubierta de rojo; y por el contrario al alzar la vista hacia la misma zona del cielo pero esta vez al mediodía, el color predominante es el azul, antes debemos introducir unos conceptos sobre cómo la luz interacciona con la materia, en nuestro caso cómo las ondas luminosas chocan con las partículas de las que está formado el aire, y qué efectos producen sobre estas.
Recordemos que la materia está formada de átomos, y estos a su vez poseen una estructura de núcleo pesado con carga eléctrica positiva, y corteza, constituida por electrones ligeros con carga eléctrica negativa girando en torno al núcleo.
Recordemos también que un haz de luz puede describirse como una onda que se propaga en el espacio, es decir imagínese que un haz de luz que parte de una vela hacia sus ojos se trata de una cuerda sujeta por uno de sus extremos, a la que hacemos vibrar por el otro.
Cuando un haz de luz atraviesa un medio material diluido, esto es, un medio que es poco denso, que contiene relativamente pocos átomos por unidad de volumen, los electrones de los átomos del material huésped empiezan a oscilar con la misma frecuencia que la luz incidente, mientras que los núcleos permanecen estáticos.
Para visualizar esto intercambie la cuerda anterior por un estanque con agua, las ondas que se producen en este debidas al viento o una piedra que cierto niñ@ arroja – que siguen representando la luz – hacen que las hojas y las migajas de pan para los patos comiencen a oscilar en un vaivén que coincide con las ondas superficiales que se han producido en el estanque. O sea, que los objetos más ligeros del estanque (nuestros electrones) vibran al llegar la onda acuática sobre ellos (la luz), mientras que los cuerpos de mayor tamaño como las piedras del fondo (nuestros núcleos) siguen en reposo.

Y ahora… ¿qué le ocurre a un electrón que está siendo agitado a un ritmo constante?
Cuando una carga eléctrica – negativa o positiva – oscila (como el péndulo de un reloj de pared), esta oscilación genera una onda electromagnética que viaja desde la carga que lo produce hacia el resto del espacio circundante. ¿Qué es esto de una onda electromagnética? Pues no es más que una onda de luz como la ya descrita, sólo que una onda electromagnética en general no sólo puede referirse a la luz visible – los colores – que percibimos, sino también a otras ondas que comparten este origen electromagnético (es decir que pueden ser originadas por cargas oscilantes) tales como las ondas de radio, las microondas, los rayos X…
En resumen: cuando un rayo de Sol (onda electromagnética) atraviesa una capa de aire atmosférica, constituida por átomos de diferentes sustancias en fase gaseosa, los electrones presentes en estos átomos oscilan a la frecuencia de la onda de luz incidente, generando a su vez más luz que se suma a la ya procedente del Sol.

 

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