Waarom is de lucht blauw?

Het licht met de kortste golflengtes wordt verder naar het aardoppervlak toe het sterkst gespreid. Het blauwe licht is de kleur in het zichtbare
spectrum met de kortste golflengte, en daarom wordt er veel meer blauw licht over de hemel verspreid dan alle andere kleuren.

De kleinste moleculen in de atmosfeer, zoals zuurstof (O2) en stikstof (N2), spreiden de kleur van het licht verschillend. Grote deeltjes zoals stof of water verspreiden het licht vrijwel onafhankelijk van de kleur van het licht.

Daardoor kunnen we de hoeveelheid water in de atmosfeer inschatten door te kijken naar de kleur. In een extreem droge poollucht lijkt de hemel wel zwart-blauw, en in onze soms stralend blauwe luchten zitten in feite ook andere kleuren – dus wit licht. De kleur van luchtmassa’s die gedurende een lange tijd veel waterdamp hebben opgenomen van het warme zeewater, is bijna wit, waarbij de dominantie van het blauw overschaduwd wordt door een sterkere reflectie van het hele kleurenspectrum.

De spreiding die het blauwe licht ‘voortrekt’ omdat het een kortere golflengte heeft dan rood licht, heet de Rayleigh-spreiding. De grootte van de moleculen die het licht spreiden ligt hierbij vrij dicht bij de golflengte van het licht. Het blauwe spectrum ligt tussen circa 4000 en 5000 ångström; rood licht heeft een golflengte van zo’n 7000 ångström, en één ångström is 10-10 meter.

De Rayleigh-spreiding is ook de oorzaak van een ander, even bekend verschijnsel: de rode zonsondergang. Hierbij is de weg van de zonnestralen door de atmosfeer zo lang dat alleen de meest standvastige kleur overblijft – rood.