Hoe ontstaan kleuren van de lucht?

Kleur en licht

Zonlicht beweegt door het zonnestelsel in rechte, onzichtbare golven. Dit licht is een mengsel van alle kleuren – rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet – in het zichtbare deel van het spectrum van elektromagnetische straling. Iedere kleur van het zichtbare spectrum heeft een andere golflengte: rood en oranje hebben de langste golflengten , indigo en violet de kortste.

Als het zonlicht in onze dampkring komt, worden de lichtgolven in verschillende richtingen verstrooid door stofdeeltjes en luchtmoleculen. De kortere, blauwe en violette golven worden effectiever verstrooid dan de langere, oranje en rode golven.

Een mengsel van violet, blauw, groen en geringe hoeveelheden van de andere kleuren wordt in de lucht verstrooid. De combinatie van deze kleuren levert blauw op. De precieze tint hangt af van de hoeveelheid stof en waterdamp in de lucht.

Waterdruppeltjes en stofdeeltjes in de lucht maken de verstrooiing minder selectief, zodat er relatief meer groen en geel bijkomen en de hemel grijzer wordt. Daardoor is zomerhemel in de geïndustrialiseerde Europese landen vaak fletser dan de stofvrije hemel boven Australië en Afrika.

Kleur in de vorm van pigment bestaat in de dampkring niet. De kleuren van de lucht zijn het gevolg van verstrooiing, breking en buiging van zonlicht door deeltjes in de atmosfeer.

Bij de zonsopgang en zonsondergang staat de zon laag aan de horizon en legt het licht leen langere weg door de atmosfeer af. Door het stof in het atmosfeer wordt een deel van het lichtstralen verstrooid in het spectrum van kleuren en verandert de hemel van geel naar oranje en rood.

Wolkenkleuren

Wolken zijn wit doordat alle kleuren van het spectrum worden verstrooid door de waterdruppeltjes waaruit de wolken bestaan. Alle kleuren worden weer samengevoegd tot wit. Als het licht niet tot bij de waarnemer gerakt, of als door een andere wolk een schaduw wort geworpen, kan een wolk grijs of zelf zwart lijken.

Rode hemel

Wanneer de zon opkomt of ondergaat, legt zijn licht een langere weg door de atmosfeer af. Een groot deel van de kleuren aan het rode einde van het spectrum wordt verstrooid en de hemel verandert van geel naar oranje en rood. De oranje en rode kleuren van een zonsondergang kunnen worden verstrekt door luchtvervuiling, roet en rook van bosbranden en vulkanische uitbarstingen.

Verstrooiing kan nog andere gevolgen hebben. Als iets in de lagere atmosfeer, zoals een heuvel of wolk, een deel van het zonlicht tegenhoudt, kan de rest van het licht zich als stralen manifesteren. Deze zogeheten schemeringsstralen worden versterkt door de verstrooiing van het licht tussen het object en de waarnemer. De stralen lijken uiteen te wijken , maar dat is hetzelfde soort optisch bedrog dat spoorrails bij het naderen van de horizon in één punt lijkt te doen samenkomen.

Als het gevolg van verstrooiing van het licht, breking en buiging van zonlicht door deeltjes in de atmosfeer ontstaan ook andere atmosferische verschijnselen zoals regenboog en halo´s.