Experimento Naukas: ¿Por qué el cielo es azul?

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¿Por qué es azul el cielo? Es algo que quizá muchos de vosotros os habréis preguntado alguna vez. Trataremos de que lo entendáis con un sencillo experimento. Os lo explican mis alumnos primero y luego el procedimiento detallado.

Este vídeo lo han hecho, íntegramente, mis alumnos de Astronomía de la Ikastola Aranzadi de Bergara, que son unos cracks. Les expliqué la idea y, a partir de ahí, ellos hicieron el guión, lo grabaron y lo editaron. Es una de las mejores maneras de aprender algo: tener que explicarlo. La grabación se hizo con una sencilla cámara de fotos.

Si queréis repetir el experimento, aquí el procedimiento.

Materiales necesarios:

  1. Un proyector de diapositivas
  2. Una diapositiva que tunearemos, poniendo en lugar de la imagen un trozo de cartulina negra con un orificio. La manera más sencilla de hacer el orificio es con una perforadora.
  3. Una pecera con agua
  4. Una gotita de leche

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Procedimiento:

  1. Se disuelve una gotita de leche en el agua. esto aumentará la dispersión de la luz en la pecera
  2. Coloca la pecera muy cerca del proyector, como se muestra en la imagen
  3. Se enciende el proyector con la diapositiva que simula el Sol, dentro

Resultado:

Poniendo y quitando la pecera de delante del proyector, veremos cómo nuestro Sol artificial cambia de color. De color blanco pasa a anaranjado. La luz blanca ha perdido algo de la parte azul de su espectro al atravesar el agua con la leche disuelta.

Además, vemos como la imagen que simula el Sol cambia de posición. Cuando tenemos la pecera delante, está más arriba que cuando no la tenemos. Es algo que sucede también con nuestro sol. Cuando vemos que el Sol toca la linea del horizonte, en realidad está por debajo. Es gracias a la refracción atmosférica que lo vemos. En el experimento no reproducimos exactamente lo que sucede con el Sol en nuestra atmósfera. Pero sirve para explicar la idea.

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Nota: La gota de leche aumenta la dispersión de la luz dentro de la pecera, haciéndose más evidente el efecto. Cuidado con echar demasiada leche, que el agua se vuelve demasiado turbia y no se ve el efecto. El haz del proyector tiene que tener un pequeño angulo, porque si la luz sigue la normal, no se desvía.

Explicación:

La luz que emite el Sol es blanca pero, como podemos comprobar al ver el arco iris, está compuesta de todos los colores. La suma de todos los colores, da blanco. Al penetrar en la atmósfera, las moléculas gaseosas del aire dispersan las longitudes más cortas del espectro (el azul) y, por eso, el cielo se ve azul. Es la llamada dispersión de Rayleigh. Al atardecer o al amanecer, la luz del Sol nos llega atravesando un tramo largo de atmósfera. En ese largo camino, esa luz ha perdido gran parte de su azul por lo que tanto el Sol como el cielo, se vuelven rojizos.

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11 Comentarios

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Paco

Las longitudes más cortas de la luz son las del violeta. Siguiendo literalmente la explicación, que es correcta, y teniendo en cuenta que las longitudes cortas forman un amplio rango del azul al ultravioleta, la consecuencia es que el cielo “es” de color violeta, aunque nosotros lo vemos azul porque nuestros ojos son más sensibles a éste que al violeta.

Lo mismo explica que es fácil quemarse a la sombra, ya que la luz del cielo es rica en ultravioletas, y aunque la luz directa del sol es más intensa, tenemos tendencia a permanecer más tiempo a la sombra a causa de la falsa sensación de protección.

Javier

Y tb porque la emisión en violeta es menos intensa,no? Hay un libro de un tío mu simpático q se titula así.. jeje

Pablo Rodríguez

Cuando era niño, en el colegio me dijeron en varias ocasiones que el color azul del cielo se debía “a que reflejaba el agua del mar”. No sé de dónde leches ha salido ese mito, pero estaba muy aceptado hace no tanto tiempo.

Debido, quizá, a que vivo muy lejos de la costa, nunca me pareció una explicación aceptable (y no lo es). Aún recuerdo la regañina que me llevé por preguntar, con 8 años, si el cielo era entonces más oscuro en mitad de la estepa siberiana.

Por cierto, tiene mucho de poético el hecho de que el cielo sea azul… para que el atardecer sea rojo en algún lugar del mundo :)

CesarCesar

Pablo, pues yo de chico siempre habia escuchado justo lo contrario. Que el mar es Azul por que refleja el cielo….
En que se diferencia el efecto Rayleigh del efecto Tyndall ?? Este efecto me habian enseñado en el cole que era el causante del color del mismo. Solo recuerdo el nombre y no que era que lo producia….

Pablo Rodríguez

Tanto el efecto Rayleigh como el efecto Tyndall son fenómenos de dispersión (también conocida como scattering).

La diferencia es más cuantitativa que cualitativa: el efecto Tyndall se da principalmente en suspensiones coloidales, dónde las partículas en suspensión son de un tamaño comparable a la longitud de onda de la luz involucrada, mientras que el efecto Rayleigh se da cuando el tamaño de las partículas es inferior al de la longitud de onda.

Pablo Rodríguez

Imagino que te refieres al Hecht.

En cuanto a libros clásicos de óptica, el que más mola es sin duda el de Born y Wolf, que comienza con una dedicatoria a Oppenheimer.

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