Dispersión de Rayleigh

[maesla]

Hola a todos!
Tengo una duda sobre la "Dispersión de Rayleigh", a ver si me lo podeis resolver, si alguien lo sabe.
Se supone que el este fenómeno hace que una particular menor que la longitud de onda absorba esa onda,
y luego la devuelva en todas direcciones.
Es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda de la onda en particular.
Como el color azul tiene una longitud de onda menor, se ve mas afectado y el cielo se ve azul.
Hasta ahi creo que mas o menos bien.
Los atardeceres rojos se supone que tambien estan explicados por este fenomeno de la siguiente manera:
Los rayos del sol tienen que pasar por más atmosfera al atardecer que durante el día, por lo que se absorbe todo el color azul,quedando solo el rojo.
Esto es lo que no entiendo. Si pasa por mas atmosfera,¿ no deberían las particular esparcir más todavía el azul, quedando un cielo azul oscuro?
O si la explicación es que se absorbe el azul quedando el rojo, por el día que los rayos tienen menos atmosfera que atravesar, el cielo se debería ver rojizo,
porque se ha absorbido parte del azul.
Como veis, hay algo que se me escapa...

[Rafael_cercedilla]

Si pasa por mas atmosfera,¿ no deberían las particular esparcir más todavía el azul, quedando un cielo azul oscuro?

Al haber más atmósfera se dispersa más y casi "no queda color" por eso se ve rojo, con el sol a mas altitud el efecto es mucho menor.

[rubik]

Buenas, Maesla.

La verdad es que el cielo se ve rojizo si miras en la dirección de la que procede la luz del sol (por ejemplo, cuando miras hacia el ocaso), ya que la luz azul que es absorbida por las moléculas de la atmosfera después es reemitida en todas las direcciones perpendiculares a la dirección de propagación de la luz (al proceso de absorción y su posterior emisión en todas direcciones es lo que se llama dispersión).

Esto quiere decir que si te desplazarás hacia el oeste, es decir, si te desplazarás hacia la zona del horizonte donde se pone el sol, y miraras hacia cualquier otro lugar que no fuera el ocaso, verías igualmente el cielo azul. Sólo lo verás rojizo si miras hacia la dirección de la que proviene la luz porque esta se ha quedado sin la componente azul del espectro.

Espero haber resuelto tus dudas.

Saludos.

[Alex]

Bueo, como que mas facil es seria con tu propia explicacion. Si el azul es el que mas se dispersa en todas direcciones, el que menos lo hace seria el ROJO, por tanto si miras horizontalmente hacia la puesta del sol, se dispersaran todos los rayos comenzando por el azul, el verde el amarillo.... y en ultimo lugar lo hara el ROJO que es el que digamos mas recto "circula" y por tanto el que mas directamente vemos.

[nnacho33209]

Más o menos es la explicación de los compañeros referente a la refracción de la luz es la que más influye y crea el efecto de ver rojo el Sol durante el orto y el ocaso.

Es la clásica imagen de Newton con su prisma atravesado por un haz de luz blanca emergiendo un arco iris por el otro lado.
En breves palabras: siguiendo la dirección de la luz incidente ( en nuestro caso el centro del sol) el color que menos se desvía es el azul y el que más el rojo.
Un dato interesante y muy muy curioso es que cuando vemos la esfera solar en color rojo ya cerca del horizonte horizontal, realmente el sol ya se ha puesto.

Si los colores del arco iris estuviesen bastante espaciados y el solo emitiese en 6 colores (yo como muchos, el color añil del arco iris no soy capaz de verlo), veríamos ponerse al sol 6 veces con 6 colores distintos.


P.D.
Existen otras causas más que hacen que la realidad no se pueda simplificar tanto, una de ellos es la dispersión de la luz por las partículas sólidas, lo que explicó el compañero que abrió este hilo.

[Alex]

nnacho33...

En breves palabras: siguiendo la dirección de la luz incidente ( en nuestro caso el centro del sol) el color que menos se desvía es el azul y el que más el rojo.

En realidad, es justamente al revés!...

Saludos

[maesla]

Ajam!
El dato que me faltaba para completar el puzle es que los rayos se dispersan perpendicularmete a la dirección de la luz, no en todas direcciones. Asi, si.

[Alex]

maesla:

El dato que me faltaba para completar el puzle es que los rayos se dispersan perpendicularmete a la dirección de la luz, no en todas direcciones. Asi, si.

Ojo, eso no es del todo como dices... La dispersión depende de la frecuencia, pero tambien del medio! La luz no se dispersa de igual forma en las capas altas de la atmosfera como en las capas mejdias y bajas.

En la parte mas alta de la atmosfera, que es MUY POCO DENSA, la dispersión es fundamentalmente lateral. Esta es la razon de un cielo azul, ya que esta frecuencia se dispersa mas que ninguna de las frecuencias y además lo hace de forma lateral, fundamentalmente, esparciendose por todo el cielo. Pero el rojo tambien lo hace igual, lo que ocurre es que el angulo de dispersión es mucho menor que el del azul.

En las capas mas bajas de la atmosfera, la dispersion es fundamentalmente hacia adelante (se esparce con un angulo menor), como consecuencia de que la atmosfera es MAS densa. (conforme la densidad de los cuerpos aumenta, la dispersión es menor lateralmente y mayor hacia adelante, por eso las lentes de baja dispersión, son lentes con alta o muy alta densidad).

Aunque esta dispersion mas hacia adelante, que se debía producir, es anulada, por decirlo asi, porque existen otras particulas y aerosoles que no estan en las capas superiores... además la luz solar, vista desde el horizonte, recorre mucho mas camino por la atmosfera, que cuando esta en el cenit. El resultado es que el sol visto horizontalmente, lo veras rojo, porque los rayos azules, verdes, amarillos.. se han esparcido fuertemente en forma lateral y el rojo y anaranjados, aunque tambien lo hacen, lo hacen fundamentalmente hacia adelante y son los rayos que con mas intensidad te llegan.

Saludos

[nnacho33209]

Exquisita corrección, Alex.

Lo que yo no acabo de comprender ahora es por qué en la alta atmósfera los rayos se pueden llegar a dispersar perpendicularmente a la dirección de propagación.
Supongo que no será debido a la refracción ya que en la alta atmósfra la luz se refracta menos que en la baja atmósfera, debido a que el indice de refracción es ,menor que en la baja atmósfera, o eso tenía entendido.

Sacadme de dudas porfavor:¿Entonces a qué fenómeno se debe? (Así tb me entero por qué las lentes de baja dispersión son las de muy alta densidad)

[Alex]

nnacho

Lo que yo no acabo de comprender ahora es por qué en la alta atmósfera los rayos se pueden llegar a dispersar perpendicularmente a la dirección de propagación

No solo se dispersa en direccion perpendicular a la de propagacion, sino que puede ir incluso hacia atras. La dispersión puede tener lugar en cualquier dirección de 360º, siempre hablando en medios con muy escasa densidad de moleculas, com ocurre en la alta atomsfera.

Para verlo mas claro, podriamos hacer un ejercicio mental, imaginandonos un hazs de luz en el espacio, donde vemos que no se dispersa ni cambia de direccion. Va siempre en linea recta y todas las frecuencias que componen ese haz de luz, van a la misma velocidad.

Imagina ahora que introducimos en ese vacio absoluto unas cuantas moleculas de oxigeno, o hidrogeno. La luz ahora chocará con alguna de esas particulas, pero no chocan todas las frecuencias, sino una sola frecuencia luminosa, que normalmente es la frecuencia del rayo azul, porque es el mas energético y por tanto, el que primero interacciona con cualquier atomo o melecula que se encuentre. Como no hay ninguna otra molecula cerca, ¿que pasara? pues que seguiran en direccion recta todas las frecuencias de luz, EXCEPTO la que ha chocado. Este choque puede ser como un choque elastico, en cuyo caso la particula es "esparcida" saldra en cualquier direccion, pero la menos probable es que salga hacia adelante, podra incluso rebotar hacia atras, pero adelante es dificil. Tambien puede ser que ese mismo foton azul, interacciones con un atomo de la molecula de gas, en cuayo caso es absorbido y su energía la utiliza el atomo para excitar a un electrón, quien para volver a su estado normal, procedera a emitir un nuevo foton de la misma frecuencia que el que se absorbío (azul), pero lo emitira en cualquier dirección. Por tanto ves comno en los medios poco densos, el azul es el color que mas fuertemente se esparce en todas direcciones, no solo en la perpendicular a la de propagación...

Saludos