چرا آسمان را آبی میبینیم؟

رنگ آسمان ناشی از این واقعیت است که نور با ذراتی که به آنها برخورد میکند ( در این مورد مولکولهای گازی که جو زمین را تشکیل میدهند ) برهم کنش دارد. اثر این فرآیند بنام پراکندگی رایلی ، بر نوری که به ذره میخورد این است که جذب می شود و سپس در تمام جهات باز میتابد . دو عامل طول موج نور و اندازه ی ذره ای که نور با آنها برخورد میکند ، در این فرآیند دخالت دارند.

بنابر قانون پراکندگی رایلی ، اگر اندازه ی ذره کمتر از طول موج های نور مرئی باشد آن ذره به طور بسیار گزینشی عمل خواهد کرد ، یعنی طول موج های کوتاهتر را بهتر و بیشتر از طول موجهای بلندتر پراکنده میکند . تمام رنگ های نور تا حدی پراکنده میشوند اما مولکولهای جو زمین ( که ابعادشان کوچکتر از طول موج نور آبی است ) نور آبی را بیشتر از نور سبز ، زرد یا قرمز پراکنده میکند . در این صورت اگر به مجموعه ای از مولکولها که مستقیما در امتداد خورشید قرار دارند نگاه کنیم ، خورشید را اندکی قرمز میبینیم اما اگر همان مجموعه ذرات را از پهلو نگاه کنیم نوری را خواهیم دید که آن مجموعه پراکنده کرده اند ( که عمدتا نور آبی است ).

غروب سرخ رنگ نتیجه دیگری از پراکندگی است . به هنگام غروب که خورشید ظاهرا به طرف افق حرکت میکند نور آن باید از مواد بیشتری که جو را تشکیل میدهند ، بگذرد . دراین حال چون مولکولهای موجود در جو نور آبی را بیشتر از نورهای دیگر پراکنده میکند ، رنگهایی که در امتداد خط دید ما نفوذ میکنند ، رنگ آبی کمتری دارند . از این رو ما رنگهایی که مایه ی سرخ آنها بیشتر است را میبینیم . بنابراین پدیده هایی را که فلق و شفق مینامیم نتیجه ی پراکندگی نور بوسیله ی مولکولهای موجود در جو است.