A luz emitida pelo Sol, é branca. A luz branca é composta de sete cores monocromáticas que variam do violeta ao vermelho constituindo o espectro solar. Cada cor do espectro solar emite ondas eletromagnéticas cada uma em freqüência específica.

A atmosfera da Terra é composta por diversos gases, como nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono, além de partículas de poeira em suspensão e gotículas de água. As diversas moléculas que compõem a atmosfera refletem, absorvem e difundem a radiação solar.

A luz do Sol entra na atmosfera e é espalhada pelas moléculas dos gases que a compõem – principalmente nitrogênio – para todas as direções.

As minúsculas moléculas existentes na atmosfera, difundem mais facilmente as cores com os menores comprimentos de onda, tais como o azul e violeta.

Durante dia a luz azul, que possui um comprimento de onda menor é cerca de dez vezes mais dispersa que luz vermelha que tem um comprimento de onda bem maior.

A frequência (ciclos de onda por segundo) da luz azul é muito próxima da frequência de ressonância dos átomos da atmosfera. Já luz vermelha possui uma frequência bem diferente da frequência de ressonância destes átomos.

A luz azul então, movimenta os elétrons nas camadas atômicas dos elementos químicos que compõem as moléculas da atmosfera muito mais facilmente que a luz vermelha.

O resultado disso é um ligeiro atraso na luz azul que é refletida em todas as direções. Esse processo de dispersão é denominado de Dispersão de Rayleigh em homenagem ao físico inglês do século XIX que explicou esse fenômeno.

Bem de manhãzinha, quando o sol nasce e à tardinha quando o sol se põe, ocorre o crepúsculo, pois quando o sol está no horizonte, a luz percorre um caminho maior através da atmosfera e a luz azul está tão dispersa que quase não chega aos nossos olhos. Nesses momentos então, percebemos um gradiente de matizes no céu, principalmente o vermelho, o laranja e o amarelo.

Outro fenômeno interessante é o arco-iris que nada mais é do que a decomposição da luz branca do sol em suas sete cores monocromáticas constituintes ao atravessar as gotículas de água presentes na atmosfera antes ou depois de uma chuva.

Bibliografia

Perguntas Frequentes. Porque o céu é azul? INPE-Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. [S.I]. Disponível em http://www.inpe.br/faq/index.php?pai=11. Consultado em 18/01/2019 às 10:25 h.

“Por que o céu é azul?” em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2019. Consultado em 18/01/2019 às 10:09. Disponível na Internet em http://www.sofisica.com.br/conteudos/curiosidades/ceu_azul.php