Błękit nieba sprawia, że świat wydaje się piękniejszy, zwiastuje nam piękną pogodę, napawa radością. Jednak nie zawsze możemy go obserwować i może właśnie z tego powodu jest on dla nas tak inspirujący… Gdy jest na zewnątrz bardzo sucho błękit blednie lub staje się prawie biały nad samym horyzontem, natomiast przy wschodzie i zachodzie niebo przyjmuje prawie wszystkie barwy tęczy. Błękit nieba oglądany nad morzem, w górach będzie widoczny jako fiolet. Natomiast astronauci w przestrzeni kosmicznej zaobserwują czarne niebo ze Słońcem i widocznymi jednocześnie gwiazdami.

Dlaczego tak się dzieje?

Przyczyną, dzięki której obserwujemy różne kolory naszego nieba jest atmosfera ziemska. Dzięki wkładowi pracy Mariana Smoluchowskiego i Alberta Einsteina udało się wyjaśnić błękit barwy nieba i zorzy, jako następstwo rozpraszania światła na zagęszczeniach cząsteczek powietrza. Rozpraszanie jest zjawiskiem polegającym na oddziaływaniu światła z materią, w wyniku którego następuje zmiana kierunku rozchodzenia się światła (wyj. odbicie i załamanie światła). Daje to złudzenie świecenia ośrodka.

Na tych zagęszczeniach rozprasza się dużo światła fioletowego (na które oko ludzkie jest mało czułe), dużo światła niebieskiego i błękitnego (na które oko jest bardziej czułe) oraz nieco zielonego i żółtego. Złożenie tych barw daje barwę niebiesko-błękitną.

Gdy w powietrzu unosi się dużo pyłu, niebo wydaje się białawe. Podobnie, gdy w powietrzu pojawiają się pierzaste obłoki (będące skupiskami kryształków lodu) lub mgła (skupiska maleńkich kropelek wody) niebo staje się białe. Blado-biała barwa nieba spowodowana jest rozpraszaniem światła na cząstkach pyłu, kryształkach lodu, cząsteczkach wody, które jednakowo rozpraszają wszystkie fale świetlne.

Dlaczego mówię „wszystkie fale świetlne”? Otóż światło docierające do nas od Słońca jest tzw. światłem białym, będącym mieszaniną kilku barw. Pewnie wyda ci się to bardzo dziwne, ale w rzeczywistości białą barwę tworzy kilka barw – aby się przekonać, wystarczy w promień słoneczny wstawić pryzmat… Otrzymamy tęczę, którą w ten właśnie sposób otrzymał po raz pierwszy Izaak Newton… Fale świetlne (widzialne) należą do pewnego zakresu fal elektromagnetycznych – obejmujących także fale dźwiękowe, mikrofale, fale radiowe etc.

Ponieważ fale długie (zmierzające ku czerwieni) znacznie mniej się rozpraszają w naszej atmosferze, Słońce widoczne jest jako zółto-czerwona tarcza na nieboskłonie. Zapytacie w takim razie dlaczego przy wschodzie (zachodzie) niebo robi się czerwone? Znów obwinimy atmosferę – przy wschodzie (zachodzie) promienie słoneczne mają do przebycia znacznie dłuższą drogę niż w czasie górowania Słońca (w południe), dlatego też więcej długich fal ma szansę być rozproszonych.