Regenbogen en Schemerstralen
Kleur in de vorm van pigment bestaat in de dampkring niet.
De kleuren die we aan de hemel zien zijn het gevolg van verstrooiing, breking en buiging van zonlicht door deeltjes in de atmosfeer.
Kleur en Licht:
Zonlicht beweegt door het zonnestelsel in rechte, onzichtbare golven. Dit 'witte' licht is een mengsel van alle kleuren (namelijk 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 verstooid dan de langere, oranje en rode golven. Een mengsel van violet, blauw, groen en geringe hoeveelheden van de andere kleuren wordt aan de hemel 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 maken de verstrooiing minder selectief, zodat er relatief meer groen en geel bijkomen en de hemel grijzer wordt. Daardoor is de zomerhemel in de geïndustrialiseerde Europese landen vaak fletser dan de stofvrije hemel boven Australië en Afrika.
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 geraakt, of als door een andere wolk een schaduw wordt geworpen, kan een wolk grijs of zelfs zwart lijken.
De Wisselende Hemel
Wanneer de zon opkomt of ondergaat, legt zijn licht een langere weg af door de atmosfeer.
Een groter 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 versterkt 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 in de lucht 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.
Regenbogen en Halo's
Als licht door een transparante stof beweegt, zoals glas of water, wordt het onder een geringe hoek afgebogen, ofwel gebroken. Doordat verschillende golflengten (kleuren) onder een verschillende hoek worden gebroken, zorgt dit proces ervoor dat de kleuren van het spectrum zich van elkaar scheiden.
Een regenboog ontstaat wanneer licht wordt gebroken als het binnenkomt in waterdruppels en vervolgens door de achterwand van die druppels wordt teruggekaatst. Elke kleur komt onder een iets verschillende hoek tevoorschijn. Omdat dezelfde kleur onder dezelfde hoek uit de ontelbare druppels uittreedt, ziet de waarnemer banden (of ringen) van kleuren.
Een andere combinatie van refractie en reflectie veroorzaakt optische effecten die halo's of bijzonnen worden genoemd.
Weer een ander proces, diffractie, de buiging van licht langs de rand van een voorwerp, veroorzaakt gekleurde ringen die kransen worden genoemd. Zij treden gewoonlijk op bij wolken op middelbare hoogten.