Por lo que sé, el cielo es azul porque cuando la luz del sol entra en la atmósfera se compone principalmente de longitudes de onda de luz visible. Sin embargo, al pasar la luz por las moléculas de oxígeno y nitrógeno del aire, tienen una pequeña posibilidad de dispersarse, y los fotones de longitud de onda más corta, como la luz azul, tienen muchas más posibilidades de dispersarse. Por lo tanto, los rojos y los naranjas atraviesan la atmósfera en un haz recto, mientras que los azules y los verdes se dispersan por el lugar de forma aleatoria, lo que significa que el cielo aparece de color azul pálido. 
Sin embargo, si la dispersión es aleatoria, ¿no deberían salir volando al espacio tantos fotones azules como los que llegan a nuestros ojos en tierra? ¿Por qué no son azules todas las imágenes que tomamos de la Tierra desde el espacio? Puedo entender que el efecto no sea muy destacado, pero en todas estas fotos el efecto parece casi inexistente. ¿Hay algún fallo en mi comprensión, o el efecto es sólo un lote ¿más pequeño de lo que pensaba que sería?
0 votos
Hm, buena pregunta. Habría pensado que sería porque la dispersión tiene lugar sobre todo en la dirección de avance, pero de hecho tiene un $(1+\cos^2\theta)$ lo que significa que la luz tiene la misma probabilidad de ser dispersada hacia atrás. Esperemos que alguien más pueda seguir esto en una respuesta real.
0 votos
Creo que la wikipedia lo deja muy claro. Sí, la intensidad de la luz dispersada en una dirección, $\theta$ es proporcional a $(1+\cos^2\theta)$ pero lo importante es la media de la dispersión en todas las direcciones, que da la $\textit{ Rayleigh scattering cross-section}$ . Entonces, la fracción de luz dispersada por un grupo de "partículas dispersoras" es el número de partículas por unidad de volumen multiplicado por la sección transversal. También aporta un ejemplo.
0 votos
"el principal constituyente de la atmósfera, el nitrógeno, tiene una sección transversal Rayleigh de $5.1\times 10^{31} m^2$ a una longitud de onda de 532 nm (luz verde). Esto significa que a la presión atmosférica, donde hay unos $2×10^25$ moléculas por metro cúbico, aproximadamente una fracción $10^{-5}$ de la luz se dispersará por cada metro de recorrido".
0 votos
De pie en la Tierra, miras a través del cielo azul resplandeciente la negrura absoluta del espacio. En la órbita de la Tierra, miras hacia abajo, a través del cielo azul brillante, las nubes, los océanos y las formas de la tierra, todos ellos iluminados por la luz del sol.