Quando a luz passa através de um prisma, seu espectro
é dividido em sete cores monocromáticas, eis que surge um arco-íris de
cores. A atmosfera faz o mesmo papel do prisma, atuando onde os raios
solares colidem com as moléculas de ar, água e poeira e são responsáveis
pela dispersão do comprimento de onda azul da luz.
Quando percebemos a cor de um objeto, é porque ele
refletiu ou dispersou, de forma difusa, o comprimento de onda associado à
luz de uma determinada cor. Por exemplo, uma folha verde utiliza todas
as cores do espectro para fazer a fotossíntese, exceto o verde, que é
refletido.
Devido ao seu pequeno tamanho e estrutura, as
minúsculas moléculas presentes na atmosfera difundem melhor as ondas com
os menores comprimentos de onda, tais como o azul e violeta.
Durante todo o dia a luz azul (menor comprimento de
onda) é dispersa cerca de dez vezes mais que luz vermelha (maior
comprimento de onda).
A luz azul tem uma frequência que é muito próximo da
frequência de ressonância dos átomos, ao contrário da luz vermelha, Por
isso, a luz azul movimenta os elétrons nas camadas atômicas da molécula
com muito mais facilidade que a vermelha. Isso provoca um ligeiro
atraso na luz azul que é re-emitida em todas as direções.
Quando o céu está com cerração, névoa ou poluição,
há partículas de tamanho grande que dispersam igualmente todos os
comprimentos de ondas, logo o céu tende a ficar mais branco, devido à
associação das cores monocromáticas.
No vácuo, existente fora das proximidades do planeta
Terra, onde não há atmosfera, os raios do sol não são dispersos, logo
eles percorrem uma linha reta do sol até o observador, por isso, os
astronautas veem o céu escuro, como se fosse sempre noite.
