Luchtdeeltjes geven kleur - Waarom is de lucht blauw?

De zon schijnt de laatste dagen onder invloed van een hogedrukgebied boven West-Europa uitbundig aan een bijna wolkeloze en strakblauwe hemel. Maar waarom heeft de lucht eigenlijk deze kleur?

De oorzaak is de atmosfeer: Het zonlicht bereikt namelijk de aarde niet direct, maar moet eerst door de beschermlaag heen.

Het witte licht van de zon bestaat bovendien uit verschillende kleuren: Rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Elke kleur heeft een specifieke golflengte. Rood heeft de langste en blauw en violet hebben de kortste golflengten. De intensiteit van de violette kleur in zonlicht is echter aanzienlijk laag en wordt duidelijk overtroffen door het blauwe gedeelte. Daarom kan de violette kleur worden verwaarloosd.

Wanneer zonlicht de atmosfeer van de aarde raakt, botst het vervolgens tegen gasmoleculen aan. Het kortgolvige blauwe deel van de zonnestraling wordt veel sterker op de luchtmoleculen verstrooid dan het langgolvige, rode deel. Doordat deze moleculen dus voornamelijk blauw licht weerkaatsen, lijkt de wolkeloze, heldere lucht voor ons blauw.

Dit verschil in verstrooiingsgedrag hangt samen met het feit dat de diameter van een luchtmolecuul significant kleiner is dan de golflengte van het verstrooide licht. Hoe korter de golflengte van de straling, hoe meer deze wordt verstrooid.

Het is anders in de avond en in de ochtend wanneer de zon laag aan de hemel staat. Dan is de weg van het licht door de atmosfeer veel langer. Door de verstrooiing neemt het blauwe gedeelte zo sterk af dat er alleen nog rode tinten overblijven. Het resultaat is een fraaie zonsondergang of -opkomst. In de onderstaande video leggen we het proces nog eens uit: