Por que o céu é azul ? Por que o pôr do sol é alaranjado ?

Em nosso planeta Terra, o céu é azul graças ao fenômeno óptico da dispersão, também conhecido como dispersão de Rayleigh. Quando os raios solares atravessam a atmosfera terrestre, uma parte destes raios luminosos se dispersa nas partículas que se encontram na atmosfera. Ocorre, porém, que os raios luminosos com menor comprimento de onda sofrem maior dispersão. Assim, como o azul corresponde a uma faixa com os menores comprimentos de onda do espectro visível, estes raios sofrem mais dispersão, justificando a cor azul para o céu durante a maior parte do dia.

No nascer e no pôr do sol, contudo, as cores são diferentes do azul, geralmente ficando entre o vermelho e o alaranjado. Isto ocorre porque no amanhecer e no entardecer, os raios solares precisam percorrer um caminho mais longo na atmosfera até chegarem aos nossos olhos. Neste percurso maior, os raios correspondentes ao azul já sofreram tanta dispersão que não sobra azul para chegar aos nossos olhos. O vermelho, por ter maior comprimento de onda, sofre menos dispersão. Assim, a luz que chega aos nossos olhos tende ao vermelho e ao laranja devido à ausência do azul.  Uma atmosfera mais poluída de partículas (poeira, fumaça, etc) pode contribuir para um pôr do sol mais avermelhado, já que aumenta a dispersão dos raios vermelhos, sem atingir um nível excessivo de dispersão capaz de eliminar a percepção do vermelho.

Já no vácuo, porém, não ocorre a dispersão dos raios luminosos. Por este motivo, no espaço, os astronautas enxergam o céu negro, uma vez que não há partículas em quantidade suficiente para gerar a dispersão dos raios luminosos.