Rasejanje svetlosti

Svetlost putuje pravolinijski, sve dok ne naiđe na neku prepreku, a tada može biti apsorbovana, može se reflektovati ili jednostavno proći kroz prepreku. Kada po ulasku u atmosferu svetlost naiđe na čestice prašine ili kapljice vode (koje su mnogo veće od talasnih dužina svetlosti) svetlost se reflektuje u svim pravcima. Sve talasne dužine se ravnopravno reflektuju, tako da svetlost zadržava svoju izvornu boju.

Zašto je nebo plavo?

Molekuli gasa su manji od talasnih dužina svetlosti, te se stoga i ponašaju drugačije. Kada svetlosni zrak “pogodi” neki molekul gasa u atmosferi, deo te svetlosti može biti apsorbovan, ali samo privremeno. Molekul ubrzo emituje istu svetlost (ista boja) koju je i apsorbovao ali u proizvoljnom pravcu u odnosnu na upadni zrak. Verovatnoća apsorpcije i reemisije svetlosti zavisi od talasne dužine i najveća je za talasne dužine koje odgovaraju plavoj svetlosti. Ovaj proces se naziva Rejlijevo ( Rayleigh) rasejanje.

Direktna Sunčeva svetlost, koja dopire do Zemlje, sadrži gotovo sve talasne dužine ravnopravno, te se ukazuje kao bela. U Sunčevoj svetlosti, koja se rasejala u gornjim slojevima atmosfere, preovlađuje plava boja, za koju je verovatnoća Rejlijevog rasejanja najveća. Otuda nebo doživljavamo kao plavo.
Predveče sunčevi zraci prolaze duži put kroz atmosferu, pre nego što stignu do površine Zemlje. Na tom putu veći deo plave svetlosti se raseje, te u snopu direktne sunčeve svetlosti preovladava crvena boja, koja se najslabije rasejava. Otuda sunce u to doba dana poprima crvenkastu boju, zajedno sa svim objektima na zemlji koje obasjava.