Gökyüzü neden mavidir?

Güneş ışığı beyazdır fakat içinde birçok farklı rengi barındırır. Bu farklı renkleri, beyaz ışığı bir prizmadan geçirdiğimizde ya da bir gökkuşağı oluştuğu sırada görebiliriz. Güneş’ten gelen beyaz ışık Dünya atmosferinde yol alırken birçok parçacıkla çarpışarak saçılır. Saçılmanın miktarı ışığın dalga boyuna bağlı olarak değişir. Dalga boyu kısaldıkça saçılmanın miktarı artar. Örneğin kısa dalga boylu mavi ışık, uzun dalga boylu kırmızı ışığa göre daha büyük oranda saçılır. Işığın kendi dalga boyundan daha küçük tanecikler tarafından saçılmasını ifade etmek için Rayleigh Saçılması terimi kullanılır. Bu saçılmanın miktarı, ışığın dalga boyunun dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır, yani dalga boyu kısaldıkça saçılan ışık miktarı artar.

Gökyüzünün mavi görünmesi, Güneş’ten gelen farklı renklerdeki (dalga boylarındaki) ışığın farklı oranlarda saçılmasının sonucudur. Güneş gökyüzünde yükseldiği zamanlarda Güneş’ten gelen kısa dalga boylu mavi ışık daha uzun dalga boylu renklere göre çok daha fazla saçılarak her yöne dağılır ve bu durum gökyüzünün mavi görünmesine sebep olur. Güneş’in doğuşu ve batışı gibi ufka çok yakın olduğu zamanlardaysa farklı bir durum ortaya çıkar. Güneş ufka yakın olduğunda güneş ışınları atmosferde çok daha fazla yol katederler. Bu yol boyunca kısa dalga boyuna sahip mavi ışık çok fazla soğurulma ve saçılmaya uğrar ve sonuç olarak uzun dalga boyuna sahip kırmızı diğer renklere göre gözümüze daha fazla miktarda ulaşır.

Gökkuşağına baktığımızda kırmızıdan yeşile, maviye ve nihayetinde mora kadar geniş bir renk yelpazesi görürüz. Mor ışık en kısa dalga boyuna sahiptir ve saçılma miktarı diğer renklere göre çok daha fazladır. Dolayısıyla gökyüzünün normalde mor görünmesi beklenebilir. Gökyüzünün mor yerine mavi görünmesinin temel nedenlerinden biri gözümüzdeki ışık reseptörlerinin (algılayıcılarının) maviye diğer renklere göre daha duyarlı olmasıdır.