Gökyüzünün mavi görünmesinin nedeni olarak mavi ışığın saçılması gösteriliyor. Gökyüzünün mavi görünmesinde ışığın kırılması hiç etkili değil midir? Yani sadece saçılma olarak mı ifade edilmelidir? Ayrıca saçılma ve kırılma arasındaki fark nedir?

 

Saçılma parçacıkların çarpışarak hareket doğrultusunu değiştirmesi olarak tanımlanabilir. Gökyüzünün mavi görünmesinde etkili olan saçılma, ışık tanecikleri ile (fotonlar) havada bulunan toz, duman, polen ve hava molekülleri arasında gerçekleşir. Işığın tanecik özelliği göz önünde bulundurularak, ışık saçılması bilardo topunun diğer toplara çarpıp yön değiştirmesi gibi resmedilebilir. Ancak ışığın saçılması ile ilgili formüller ışığın dalga özelliğinden kaynaklanan nicelikler de içerir. Ayrıca ışığın dalga boyu ile çarptığı parçacığın dalga boyunun birbirine oranı saçılmayı etkiler. Parçacıklar ışığın dalga boyundan daha küçükse Rayleigh saçılması gerçekleşir ki normal havalarda baskın olan bu tür saçılmadır. Yağmurlu ve sisli havada daha büyük parçacıkların fazlalaştığı durumda ise Mie saçılması baskın hale gelir. Rayleigh saçılması ışığın dalga boyuna bağlı iken Mie saçılması dalga boyundan bağımsızdır.

 

Rayleigh saçılmasında ışığın saçılma miktarı dalga boyunun dördüncü kuvvetiyle ters orantılıdır. Görünür ışık tayfının bir ucunda yer alan 700 nanometre (nm) dalgaboyundaki kırmızı ışık ile 400 nm dalgaboyundaki mavi ışığı karşılaştırdığımızda mavi ışığın yaklaşık dokuz kat daha fazla saçıldığı hesaplanabilir. Neden tayfın diğer ucundaki mor rengin değil de mavinin gökyüzünde daha baskın olduğuna gelince, bu gözümüzün duyarlı olduğu renk aralığı ile ilgili. Retinadaki fotoreseptörlerin renk algı grafiği, 555 nm (sarımsı yeşil) civarında zirveleşen bir çan eğrisine benzer. Aynı eğri, mavi renge mor renkten daha duyarlı olduğumuzu gösteriyor.