Melhor resposta
Teoria
A primeira pessoa a acertar os detalhes do processo que dá origem à cor do céu foi o físico inglês Lord John Rayleigh, atuando na o final de 1800. Rayleigh supôs corretamente que a cor azul do céu era o resultado da dispersão. A atmosfera não absorve luz, mas as moléculas a redirecionam. E esse redirecionamento é mais pronunciado para comprimentos de onda mais curtos em direção à extremidade azul ou violeta do espectro. Os experimentos de Isaac Newton com prismas mostraram, duzentos anos antes, que a luz branca é composta pelas cores individuais do espectro de luz visível – vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta. Agora sabemos que a luz é uma onda eletromagnética, e o espectro vem do contínuo de comprimentos de onda e frequências que vão do vermelho (comprimento de onda longo e baixa frequência) ao violeta (comprimento de onda curto e alta frequência). Ondas eletromagnéticas são ondas de campos elétricos e magnéticos . Esses campos interagem com os elétrons nas moléculas do ar. Como as moléculas de ar são muito menores que o comprimento de onda da luz, essa interação é muito mais forte para comprimentos de onda mais curtos.
À medida que a luz passa pela atmosfera, os átomos realmente absorvem e reemitem a luz. Isso não muda a intensidade da luz, mas muda a direção. E essa mudança de direção – que chamamos de espalhamento – é dez vezes mais pronunciada para a luz violeta do que para a vermelha. Este tipo particular de espalhamento é chamado de espalhamento seletivo ou espalhamento de Rayleigh . A luz azul tem um comprimento de onda curto e uma alta frequência, por isso é fortemente espalhada. Quando você olha para o céu, qualquer luz que você vê foi redirecionada para seus olhos – ela foi espalhada. Como você está vendo apenas luz dispersa, o céu parece azul. Mas a luz violeta tem um comprimento de onda ainda mais curto e uma frequência mais alta do que a luz azul, então, segundo todos os relatos, a luz do céu deveria ser violeta! Parece que há mais nessa história! Se julgarmos pela cor mais proeminente, o céu é violeta. Mas o céu parece azul devido às limitações de nossos olhos. Nossa sensibilidade à luz diminui à medida que alcançamos os comprimentos de onda mais curtos do espectro visível. O violeta está lá, mas nossos olhos o detectam apenas fracamente. O que vemos é azul — presente em grandes quantidades e facilmente detectado por nossos olhos.
Referências:
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
Resposta
Existem várias outras ótimas respostas sobre como o céu pode realmente se torna roxo de vez em quando.
Vou responder como você pode perceber o céu fique roxo (bem, pelo menos magenta), mesmo na ausência de quaisquer condições atmosféricas incomuns!
Visão em cores humanas
Primeiro, algumas informações básicas. Os olhos humanos têm sensores que respondem a três fatias do espectro: aproximadamente vermelho , verde , e azul – o que significa que essas cores são consideradas primárias (mais especificamente primárias aditivas – porque você pode construir qualquer cor que um ser humano possa perceber adicionando essas três cores de luz na mistura certa. A cor branca é percebida, especificamente, por uma mistura de todas as três: vermelho + verde + azul. Se você pegar o branco, e filtrar o vermelho, você obtém uma mistura de branco – vermelho = verde + azul, que é ciano . Da mesma forma, branco – verde é vermelho + azul ou magenta e branco – o azul é vermelho + verde = amarelo . Ciano, magenta e amarelo são considerados os primários subtrativos , porque com filtros ciano, magenta e amarelo (
tintas ) em papel branco, você também pode misturar qualquer cor que os olhos possam perceber. (Os pintores às vezes simplificam incorretamente as cores da tinta ciano, magenta, amarelo, para azul, vermelho e amarelo, mas você realmente precisa de tinta ciano e magenta em vez de azul e vermelho, se quiser pintar todas as cores possíveis.)
Cor perceptual
Quando você observa o mundo, muitas das coisas que você vê têm cores com as quais você está familiarizado – muitas das eles branco, cinza ou outra cor neutra. Seus olhos (ou cérebro visual, na verdade) tendem a se autoajustar de forma que se você iluminar o mundo com uma cor diferente da luz do sol branca normal, você ainda perceberá as coisas normais como seria de esperar.
Um experimento observacional
Como um experimento, fique de pé ou sente-se sob um grande guarda-sol verde translúcido. Certa vez, viajei através do mar Mediterrâneo em uma balsa com um guarda-sol de plexiglass verde, o que me fez observar os seguintes efeitos e o motivo. Suponha que você esteja olhando seu guia de viagem para a Itália, impresso em papel branco. Mas a luz do sol filtrada pelo telhado verde é principalmente luz verde. Seu cérebro ajusta como ele percebe a cor do mundo subtraindo muito verde, de modo que a página, que você saber é branco, ainda parece branco, mesmo por meio de uma medição de cor instrumento declararia que a luz refletida dele é principalmente verde. Um efeito semelhante acontece quando você vê sua própria pele (somos incrivelmente sensíveis aos tons de nossa pele (e outras próximas). Então, após alguns minutos, seu cérebro tem um grande fator de “redução verde” aplicado a tudo que você vê .
Agora olhe para o horizonte – que normalmente é um azul claro, quase branco. Subtraia muito verde disso também e pronto – o céu parece magenta (branco – verde = vermelho + azul = magenta). Caminhe até a borda do convés e conforme a proporção de seu campo visual banhado por uma luz verde não natural diminui e o próprio céu assume uma dimensão maior parte do seu campo visual, e o céu gradualmente volta à sua cor normal. O motivo pelo qual o próprio céu não “normaliza” sua visão é que sob a sombra verde do sol, apenas uma pequena parte do seu campo de visão é céu, e seu pobre cérebro confuso continua a se ajustar à parte predominante de seu campo visual, banhado em luz verde.