Mejor respuesta
Teoría
La primera persona que resolvió correctamente los detalles del proceso que da lugar al color del cielo fue el físico inglés Lord John Rayleigh, trabajando en finales de 1800. Rayleigh supuso correctamente que el color azul del cielo era el resultado de la dispersión. La atmósfera no absorbe la luz, pero las moléculas la redirigen. Y esta redirección es más pronunciada para longitudes de onda más cortas hacia el extremo azul o violeta del espectro. Los experimentos de Isaac Newton con prismas habían demostrado, doscientos años antes, que la luz blanca se compone de los colores individuales del espectro de luz visible: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. Ahora sabemos que la luz es una onda electromagnética, y el espectro proviene del continuo de longitudes de onda y frecuencias que van del rojo (longitud de onda larga y baja frecuencia) al violeta (longitud de onda corta y alta frecuencia). Las ondas electromagnéticas son ondas de campos eléctricos y magnéticos. . Estos campos interactúan con los electrones en las moléculas del aire. Debido a que las moléculas de aire son mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz, esta interacción es mucho más fuerte para longitudes de onda más cortas.
A medida que la luz atraviesa la atmósfera, los átomos realmente absorben y reemiten la luz. Esto no cambia la intensidad de la luz, pero cambia la dirección. Y este cambio de dirección, que llamamos dispersión, es diez veces más pronunciado para la luz violeta que para la roja. Este tipo particular de dispersión se denomina dispersión selectiva o dispersión de Rayleigh . La luz azul tiene una longitud de onda corta y una frecuencia alta, por lo que está muy dispersa. Cuando miras hacia el cielo, cualquier luz que ves ha sido redirigida hacia tus ojos, se ha dispersado. Debido a que solo ve luz dispersa, el cielo parece azul. Pero la luz violeta tiene una longitud de onda aún más corta y una frecuencia más alta que la luz azul, por lo que, según todas las cuentas, la luz del cielo debería ser violeta. ¡Parece que hay más en la historia! Si juzgamos por el color más destacado, el cielo es violeta. Pero el cielo parece azul debido a las limitaciones de nuestros ojos. Nuestra sensibilidad a la luz disminuye a medida que alcanzamos las longitudes de onda más cortas del espectro visible. El violeta está ahí, pero nuestros ojos lo detectan solo débilmente. Lo que vemos es azul, presente en grandes cantidades y fácilmente detectado por nuestros ojos.
Referencias:
Article: Why is the sky purple?
Source: http://littleshop.physics.colostate.edu/tenthings/SkyPurple.pdf
Courtesy: Colorado State University
Date: NA
Image: http://wallcook.com/wp-content/uploads/2014/03/chilling-at-sunset-1920x1080-hd-nature--602x338.jpg
Respuesta
Hay varias otras excelentes respuestas sobre cómo el cielo puede en realidad se vuelve morado de vez en cuando.
Voy a responder cómo puedes percibir el cielo debe ser púrpura (bueno, al menos magenta), ¡incluso sin condiciones atmosféricas inusuales!
Human Color Vision
Primero, algunos antecedentes. Los ojos humanos tienen sensores que responden a tres partes del espectro: aproximadamente rojo , verde , y azul , lo que significa que estos colores se consideran primarios (más específicamente primarios aditivos ) porque puedes construir cualquier color que un ser humano pueda percibir agregando estos tres colores de luz juntos en la mezcla correcta. El color blanco se percibe, específicamente, para una mezcla de los tres: rojo + verde + azul. filtrar el rojo, obtiene una mezcla de blanco – rojo = verde + azul, que es cian . De manera similar, blanco – verde es rojo + azul o magenta , y blanco – azul es rojo + verde = amarillo . Se consideran cian, magenta y amarillo las primarias sustractivas , porque con filtros cian, magenta y amarillo (
pinturas ) sobre papel blanco, también puede mezclar cualquier color que el ojo pueda percibir. (Los pintores a veces simplifican incorrectamente los colores de pintura primarios cian, magenta, amarillo, azul, rojo y amarillo, pero realmente necesitas pintura cian y magenta en lugar de azul y rojo, si quieres pintar todos los colores posibles).
Color de percepción
Cuando observas el mundo, muchas de las cosas que ves tienen colores con los que estás bastante familiarizado, muchas de ellos blanco, gris u otro color neutro. Sus ojos (o cerebro visual, en realidad) tienden a autoajustarse de modo que si ilumina el mundo con un color que no sea la luz solar blanca normal, todavía percibe las cosas normales como es de esperar.
Un experimento de observación
Como experimento, párese o siéntese bajo una gran sombrilla verde translúcida. Una vez viajé a través del mar Mediterráneo en un ferry con una visera de plexiglás verde, lo que me hizo observar los siguientes efectos y la razón. Suponga que está mirando su guía de Italia, impresa en papel blanco. Pero la luz del sol que se filtra a través del techo verde es principalmente luz verde. Tu cerebro sintoniza la forma en que percibe el color del mundo restando mucho verde, de modo que la página, que tú sé que es blanco, pero aparece blanco, incluso a través de una medición de color instrumento declararía que la luz reflejada en él es mayoritariamente verde. Un efecto similar ocurre cuando ves tu propia piel (somos increíblemente sensibles a los tonos de nuestra piel (y de otras personas cercanas). Entonces, después de unos minutos, tu cerebro tiene un gran factor de «reducción verde» aplicado a todo lo que ves .
Ahora mira hacia el horizonte, que normalmente es de un azul pálido, casi blanco. Resta mucho verde de eso también, y listo. – el cielo se ve magenta (blanco – verde = rojo + azul = magenta). Camine hasta el borde de la plataforma y, a medida que la proporción de su campo visual bañado por una luz verde no natural se reduce, el cielo mismo ocupa un parte de su campo visual, y el cielo vuelve gradualmente a su color normal. La razón por la que el cielo en sí no «normaliza» su visión es que debajo de la sombra verde del sol, solo una pequeña parte de su campo de visión es cielo, y tu pobre cerebro confuso continúa ajustándose a la parte predominante de tu campo visual, bañado por una luz teñida de verde.