پدیده‌ی پراکندگی رایلی (Rayleigh Scattering)

راز رنگ آسمان، غروب سرخ و آبی دریاها

مقدمه: نوری که رنگ‌هایش را پنهان کرده است

ما نور خورشید را سفید می‌بینیم، اما در واقع این نور ترکیبی از همه‌ی رنگ‌های رنگین‌کمان است.
وقتی این نور وارد جو زمین می‌شود، با مولکول‌های اکسیژن و نیتروژن برخورد می‌کند و در همه جهت‌ها پخش می‌شود.
این پخش‌شدن یا به زبان علمی‌تر، پراکندگی، همان پدیده‌ای است که رنگ آبی آسمان و سرخی غروب را به وجود می‌آورد.
نام این پدیده از دانشمند انگلیسی، جان ویلیام استرات، لُرد رایلی (Lord Rayleigh) گرفته شده است.

تعریف ساده و دقیق

پراکندگی رایلی نوعی پراکندگی نور است که زمانی رخ می‌دهد که ذراتی بسیار کوچک‌تر از طول موج نور (حدود ۱/۱۰ یا کمتر از آن) در مسیر نور قرار گیرند.
این ذرات معمولاً مولکول‌های گاز در جو زمین‌اند.

در نتیجه‌ی این برخوردها، نور در جهات مختلف پخش می‌شود، اما رنگ‌هایی که طول موج کوتاه‌تری دارند (مثل آبی و بنفش) بیشتر پراکنده می‌شوند،
در حالی که رنگ‌های با طول موج بلندتر (مثل قرمز و نارنجی) کمتر پراکنده می‌شوند.

فرمول فیزیکی پراکندگی رایلی