Nada diz "bom tempo" como céu azul claro. Mas por que azul? Por que não verde, roxo ou branco como nuvens? Para descobrir por que apenas o azul funciona, vamos explorar a luz e como ela se comporta.
A luz que vemos, chamada de luz visível, é na verdade composta de diferentes comprimentos de onda da luz. Quando misturados, os comprimentos de onda parecem brancos, mas se separados, cada um aparece com uma cor diferente para os nossos olhos. Os comprimentos de onda mais longos nos parecem vermelhos e os mais curtos, azuis ou violetas.
Geralmente, a luz viaja em linha reta e todas as cores de seu comprimento de onda são misturadas, fazendo com que pareça quase branco. Mas sempre que algo intercepta o caminho da luz, as cores são espalhadas para fora do feixe, alterando as cores finais que você vê. Esse "algo" pode ser poeira, uma gota de chuva ou até as moléculas invisíveis de gás que compõem o ar da atmosfera.
À medida que a luz do sol entra em nossa atmosfera a partir do espaço, ela encontra várias moléculas e partículas minúsculas de gás que compõem o ar da atmosfera. Ele os atinge e está espalhado em todas as direções (espalhamento Rayleigh). Enquanto todos os comprimentos de onda da cor da luz estão dispersos, os comprimentos de onda azuis mais curtos estão espalhados mais fortemente - aproximadamente 4 vezes mais fortemente - do que os comprimentos de onda mais longos de vermelho, laranja, amarelo e verde de luz. Como o azul se espalha mais intensamente, nossos olhos são basicamente bombardeados pelo azul.
Se comprimentos de onda mais curtos são espalhados com mais força, por que o céu não aparece como violeta ou índigo (a cor com o menor comprimento de onda visível)? Bem, parte da luz violeta é absorvida no alto da atmosfera, então há menos violeta na luz. Além disso, nossos olhos não são tão sensíveis ao violeta quanto ao azul, então vemos menos disso.
Já reparou que o céu diretamente no céu parece mais azul do que perto do horizonte? Isso ocorre porque a luz do sol que nos atinge do céu passou por mais ar (e, portanto, atingiu muito mais moléculas de gás) do que aquela que nos atinge do alto. Quanto mais moléculas de gás a luz azul atinge, mais vezes ela se espalha e se espalha novamente. Toda essa dispersão mistura novamente alguns dos comprimentos de onda de cores individuais da luz, e é por isso que o azul parece estar diluído.
Agora que você tem uma compreensão clara de por que o céu é azul, você pode se perguntar o que acontece ao pôr do sol para torná-lo vermelho ...