Por que el cielo es azul?

Todos podemos mirar hacia el cielo y ver su bonito color azul. Pero, ¿por qué es azul, y no rojo o blanco por ejemplo?

Un objeto es coloreado debido a la luz que refleja. La luz blanca del sol contiene todas las longitudes de onda, pero cuando impacta en un objeto alguna de sus longitudes de onda es absorbida y alguna reflejada. Por ejemplo, los objetos azules reflejan la luz azul, que es luz con una longitud de onda bastante corta.
La luz blanca está formada por todos los colores juntos:
El color del cielo se puede explicar considerando un fenómeno llamado dispersión de Rayleigh, que consiste en la dispersión de la luz a través de partículas mucho más pequeñas que su longitud de onda. Este efecto es particularmente fuerte cuando la luz atraviesa gases.
Cada una de las longitudes de onda de la luz sufre una dispersión diferente cuando se encuentra con las partículas de gas que forman la atmósfera (nitrógeno, oxígeno...). Este efecto es más prominente en el caso de longitudes de onda cortas, que son el extremo azul del espectro visible, de modo que la luz azul se dispersa mucho más y puede ser vista desde cualquier dirección, como puedes observar en el diagrama inferior (flechas azules). Esto nos da la impresión de que el cielo es azul.
Por otra parte, la luz roja se dispersa mucho menos, de modo que sólo puede ser vista desde ciertas direcciones (flecha roja). En el dibujo, tanto el Observador 1 como el Observador 2 pueden ver la luz azul, pero sólo el Observador 2 está en la dirección adecuada para ver la roja, y es por ello que vemos en algunas ocasiones esos preciosos cielos rojos al atardecer.

Entonces, ¿por qué las nubes son blancas? Las nubes están formadas por gotas de agua, las cuales tienen un tamaño mucho mayor que las partículas de gas del aire, y dispersan entonces todas las longitudes de onda de la luz de la misma forma, de modo que todas son reflejadas por igual y nosotros recibimos entonces todo el espectro de luz, que es blanco.