Porque é que o céu é azul?

John Tyndall (séc. XIX): Defendeu que a cor azul do céu podia ser causada pelo modo como pequenas partículas de pó ou gotículas de água podiam reflectir a luz azul da luz branca do Sol, por ter comprimentos de onda curtos dispersava-se em todas as direcções do céu enquanto que a luz laranja e vermelha, que tem comprimentos de onda maior, podia atravessar o céu sendo relativamente pouco afectada.

Outros cientistas posteriormente compreenderam que a dispersão tem de ser feita pelas próprias moléculas do ar, mas no tempo de Tyndall os cientistas ainda não sabiam da existência das moléculas.

Einstein (1919): Publicou um artigo onde apresentava os cálculos que provavam que a cor azul do céu é produzida pela luz dispersa pelas moléculas do próprio ar (oxigénio e azoto).

O espectro visível

Isaac Newton: Demonstrou que a luz branca do Sol é uma mistura de todas as cores do arco-íris, usando um prisma de vidro para separar as diferentes cores que formam o espectro de luz visível. As diferentes cores de luz são caracterizadas pelo seu comprimento de onda. A parte visível do espectro estende-se desde o vermelho, com um comprimento de onda de cerca de 720 nm (nanómetros) até ao violeta, com cerca de 380 nm, com o laranja, amarelo, verde, azul e ingido pelo meio.

Então se as moléculas presentes no ar dispersam mais a luz com comprimentos de onda mais curtos, porque é que o céu não é violeta em vês de azul?

Grande parte da luz violeta é absorvida na alta atmosfera, pelo que nos chega muito pouca luz neste comprimento de onda. Por outro lado, a retina dos nossos olhos tem três tipos de receptores, denominados de vermelho, azul e verde. Estes são mais sensíveis à luz correspondente a estes comprimentos de onda. Deste modo, os nossos olhos quase não conseguem detectar a luz violenta e como resultado vemos o céu azul.

E então o pôr-do-sol?

Quando vemos o pôr-do-sol os raios de luz estão quase "paralelos" à atmosfera, atravessando-a ao longo de uma distância maior. Deste modo, quando a luz chega aos nossos olhos praticamente todo o azul já foi disperso, restando o amarelo, laranja e vermelho. O pôr-do-sol é tipicamente amarelo, sendo que quando o ar está poluído este nos parece mais avermelhado. A bonita cor laranja, característica do pôr-do-sol sobre o mar, tem em grande parte a ver com a dispersão causada pelas de partículas sal.