ทำไมท้องฟ้าเปลี่ยนสีในตอนเช้าและตอนเย็น

ศาสตราจารย์ด้านอุตุนิยมวิทยา Steven Ackerman จาก UW-Madison กล่าวว่า

สีที่เราเห็นตอนพระอาทิตย์ขึ้นหรือตกนั้นเกิดจากปรากฏการณ์หักเหแสงของโมเลกุลและอนุภาคในท้องฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนเปลี่ยนทิศทางและกระจายแสงเป็นสีต่าง ๆ การกระจายแสงส่งผลต่อสีที่เราเห็นบนท้องฟ้าซึ่งขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นและขนาดของอนุภาคในท้องฟ้า แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นอย่างสีฟ้าและสีม่วงจะเกิดการกระจายแสงจากอนุภาคในท้องฟ้าได้มากกว่าแสงสีอื่น ตอนกลางวันฟ้าใสเราจึงรับแสงสีฟ้าและสีม่วงได้รอบทิศทางแต่เนื่องจากตาของเรารับแสงสีม่วงได้ไม่ดีนัก นั่นเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมตอนกลางวันเราจึงเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้านั่นเองครับ
 
Ackerman กล่าวว่าการกระจายแสงของแสงสามารถอธิบายสีท้องฟ้าในยามพระอาทิตย์ขึ้นและตกได้

ในรุ่งเช้าและตกเย็นพระอาทิตย์อยู่ในระดับเดียวกับเส้นขอบฟ้าซึ่งถือว่ายังอยู่ในระดับต่ำแสงอาทิตย์ที่สาดส่องออกมาจึงผ่านเนื้ออากาศมากกว่าตอนกลางวันที่พระอาทิตย์อยู่สูง เมื่อมีชั้นอากาศมากกว่าก็หมายถึงโมเลกุลหรืออนุภาคที่เจือปนอยู่ในอากาศก็มีมากกว่าด้วยครับทำให้ช่วยกระจายแสงสีม่วงและแสงสีฟ้าออกจากตาของเรา หากทางเดินแสงไกลพอเราก็จะไม่เห็นแสงสีม่วงและสีฟ้าบนท้องฟ้าเลยครับ นั่นเป็นเหตุผลที่ว่าเหตุใดตอนเย็นเราจึงเห็นท้องฟ้าเป็นสีเหลือง สีส้มและสีแดงครับ

เนื่องจากสีแดงเป็นสีที่มีความยาวคลื่นมากสุดในบรรดาแสงสีในช่วงที่ตามองเห็นได้ ขณะที่พระอาทิตย์อยู่ตรงเส้นขอบฟ้าตอนรุ่งเช้าหรือตอนเย็นจึงเห็นพระอาทิตย์เป็นสีแดง เพราะว่าระยะที่ยาวไกลในชั้นบรรยากาศได้บล็อกสีอื่นไปหมดครับ.

ข้างล่างนี้ลองอ่านเล่นดูนะครับ ความยาวคลื่นแสงช่วงที่ตามองเห็น หน่วยเป็นนาโนเมตร (nm) ประกอบด้วย

ม่วง 380-450
น้ำเงิน 450-500
เขียว 500-570
เหลือง 570-590
แสด 590-610
แดง 610-760

แสงที่ตามองไม่เห็นหากมีความยาวคลื่นมากกว่าแสงสีม่วงเรียกว่า แสงเหนือม่วงหรือรังสีอัลตราไวโอเลต แสงที่ตามองไม่เห็นหากมีความยาวคลื่นน้อยกว่าแสงสีแดงเรียกว่า รังสีอินฟราเรด