מדוע השמיים כחולים?

תשובה

השמיים נראים כחולים בגלל פיזור רילי (Rayleigh Scattering) — תופעה שבה אור השמש מתפזר על ידי מולקולות גז קטנות באטמוספרה. אור השמש הוא אור לבן המכיל את כל צבעי הקשת, אבל צבעים שונים מתפזרים בעוצמות שונות. עוצמת הפיזור פרופורציונלית ל-1/λ⁴ (ביחס הפוך לחזקה הרביעית של אורך הגל). אורך הגל של אור כחול קצר משל אדום בכ-35%, כך שהוא מתפזר בחוזקה פי 5–10 יותר מאדום. לכן, כאשר אנו מביטים לכל עבר בשמיים (לא ישירות לשמש), אנו רואים אור שהגיע אלינו לאחר שהתפזר — ורוב הפיזור הוא של כחול. עקב אותה סיבה, השמש נראית צהובה-כתומה בשקיעה: האור עובר מסלול ארוך יותר דרך האטמוספרה, כחול מתפזר ומוסרת, ונשארים ביותר האורות באורכי גל ארוכים — אדום וכתום. בירח, בלי אטמוספרה, השמיים שחורים גם ביום.