ท้องฟ้าเป็นสีฟ้านั้นเกิดจากการกระเจิงแสงของโมเลกุลในชั้นบรรยากาศของโลก โดยเมื่อแสงขาวจากแสงแดดผ่านเข้ามายังชั้นบรรยากาศของโลกจะกระทบกับโมเลกุลแก๊ส และเกิดการกระเจิงแสงของโมเลกุล
เมื่อลำแสงจากดวงอาทิตย์ ผ่านบรรยากาศเข้ามาตรงศีรษะ หรือเกือบตรงศีรษะ แสงที่เดิมทีเป็นสีขาวก็แยกตัวออกด้วยการกระเจิงกลายเป็นมีสีฟ้ามากกว่าสีอื่นๆ เพราะโมเลกุลของก๊าซในบรรยากาศของเราจะกระเจิงแสงสีฟ้าได้ดีกว่า โดยเฉพาะโมเลกุลของก๊าซอ๊อกซิเจน และไนโตรเจน จะกระเจิงแสงสีฟ้าได้ดีกว่าสีแดงที่มีความยาวคลื่นมากกว่าสีฟ้า แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าจะกระเจิง (Scattering) ได้ดีในชั้นบรรยากาศ
สียิ่งมีความยาวคลื่นสั้นก็ยิ่งจะกระเจิงแสงได้ดี และแสงสีฟ้านี่เองกระเจิงได้มากถึง 10 เท่าของสีแดง และนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมท้องจึงเป็นสีฟ้า
อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงแสงสีม่วงจะกระเจิงได้ดีกว่าแสงสีฟ้าถึง 16 เท่า แต่เรตินาของคนเรา มีประสาทรับแสงที่ไวต่อแสงสีฟ้ามากกว่าสีม่วง ทำให้เรามองไม่ค่อยเห็นส่วนที่เป็นสีม่วง แต่จะเห็นสีฟ้ามากกว่าในเวลากลางวัน
ถึงตรงนี้ หลายคนคงสงสัยด้วยว่า แล้วในเวลาเย็นท้องฟ้าถึงเปลี่ยนสีกลายเป็นสีส้มๆ แดงๆ
นั่นเป็นเพราะในเวลาเย็นหรือเช้า แสงจะเข้ามาเฉียงๆ เป็นมุมทแยงกับพื้นโลก และต้องผ่านบรรยากาศหนาขึ้นมากกว่าเวลาที่พระอาทิตย์ตรงศีรษะ และกว่าจะเดินทางถึงตาเรา แสงสีฟ้าส่วนใหญ่จะกระเจิงออกไปหมด ส่วนหนึ่งจะหายไปในอวกาศ ทำให้แสงที่เหลือ ซึ่งเป็นพวกสีส้มสีแดงมีอิทธิพลมากขึ้นมาเรื่อยๆ เมื่อเวลาเย็นลง ท้องฟ้าก็จะเริ่มเปลี่ยนสีไปทางสีส้มมากขึ้น |
