تظهر السماء زرقاء بسبب ظاهرة تُعرف باسم

تبعثر رايلي

. تتكون ضوء الشمس من جميع ألوان الطيف المرئي، ولكن كل لون له طول موجي مختلف. تبعثر رايلي هو تبعثر للضوء بواسطة جسيمات أصغر بكثير من طول الموجة للضوء، وفي حالة الغلاف الجوي، تكون هذه الجسيمات جزيئات الهواء (النيتروجين والأكسجين).

يُبعثر الضوء الأزرق ذو الطول الموجي الأقصر بكفاءة أكبر من الضوء الأحمر ذو الطول الموجي الأطول. لذلك، عندما يمر ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي، يُبعثر الضوء الأزرق في جميع الاتجاهات بواسطة جزيئات الهواء، مما يجعلنا نرى السماء زرقاء.

في المقابل، تمر الألوان ذات الأطوال الموجية الأطول، مثل الأحمر والبرتقالي، عبر الغلاف الجوي دون تبعثر كبير. هذا هو السبب في أن الشمس تبدو صفراء أو برتقالية، خاصةً عند غروب الشمس وشروقها، حيث يمر الضوء عبر مسافة أكبر من الغلاف الجوي، وبالتالي يُبعثر معظم الضوء الأزرق ويترك الألوان الحمراء والبرتقالية أكثر وضوحًا.