El rayo verde: la dispersión de Rayleigh

La dispersión de Rayleigh -también conocida como “el rayo verde”- es un fenómeno óptico que puede observarse poco antes del amanecer o algo después del atardecer. Se manifiesta como un intenso reflejo de color verde situado ligeramente por encima del Sol u otros objetos celestes brillantes, como Venus, Júpiter o la Luna. Tiene lugar debido a la refracción de la luz cuando atraviesa la atmósfera terrestre, que desvía más la luz roja que la de longitudes de onda  de mayor frecuencia, como lo son el azul o el verde. A pesar de que no es demasiado difícil verlo, son pocas las personas que alguna vez ha observado este fenómeno.

Seguramente has disfrutado de más de un amanecer o atardecer en la playa o el campo. Aunque mucha gente lo desconoce, en esos sitios llanos, donde el Sol sale o se pone sobre el horizonte, tiene lugar un fenómeno de corta duración conocido vulgarmente como “el rayo verde”. En realidad se trata de un fenómeno físico conocido como la dispersión de Rayleigh, y tiene lugar a partir de la forma en que la atmósfera terrestre desvía en diferente grado los componentes de la luz emitida por el Sol. A consecuencia de esto, puede verse -con un poco de suerte y estando en el sitio correcto- un destello de color verde sobre el Sol en el momento en el amanecer o atardecer. El nombre vulgar se popularizó a partir de la novela de Julio Verne (“El rayo verde”), cuya trama se basa en este fenómeno y en el que se basa el argumento de la novela.

Desde el punto de vista físico, se trata de un fenómeno llamado así en honor de Lord Rayleigh, que consiste básicamente en la dispersión de la luz (o cualquier otra radiación electromagnética) al atravesar un medio compuesto por partículas de tamaño mucho menor que la longitud de onda de los fotones que componen el haz. Esta dispersión tiene lugar cuando la luz atraviesa sólidos y líquidos transparentes, pero resulta más evidente cuando el medio es un gas, como la atmósfera de nuestro planeta. De hecho, el motivo por el que vemos el cielo de color azul y no negro es justamente la existencia de la dispersión de Rayleigh. Si el tamaño de las partículas fuese mayor que la longitud de onda todas las frecuencias se dispersarían de igual forma y el fenómeno no tendría lugar. Esa es la razón por la que vemos las nubes de color blanco, ya que las moléculas de agua que las forman son mucho mayores a la longitud de onda de la luz visible.

Resumiendo, el grado de dispersión de Rayleigh que sufre un rayo de luz al atravesar un gas depende del tamaño de las partículas y de la longitud de onda de este. La relación entre el coeficiente de dispersión y la intensidad de la luz dispersada se conoce como Ley de Rayleigh. Cuando el Sol se encuentra cerca del horizonte, se interpone entre el astro y el observador la mayor cantidad de atmósfera posible, maximizándose el efecto descrito y dando lugar al rayo verde por encima del sol. Teóricamente, podría verse también un rayo azul, pero eso en general no ocurre por que la luz de esa frecuencia resulta mucho más afectada por la dispersión atmosférica. Obviamente, el rayo verde no sólo se produce sobre el Sol. También puede observarse con un poco mas de dificultad sobre otros astros brillantes, como Venus, Júpiter o la Luna. Sólo hace falta tener suerte o, como seguramente harán los lectores de Neoteo, situarse en el lugar correcto a la hora indicada. Si consiguen tomar una buena fotografía de este fenómeno pueden colocarla en el foro para que todos podamos apreciarla. ¿Os animáis?