Rayleighův rozptyl

Rozptyl světla je důležitý fyzikální jev a může mít různé vlastnosti, podle toho na čem se světlo rozptyluje - na malých nebo větších částicích nebo na nerovném, matném povrchu. Modré nebe vidíme tehdy, když je vzduch čistý, a je tedy otázka, co vlastně rozptyl způsobuje. Anglický fyzik John W. Rayleigh, v roce 1899 vyšel z předpokladu, že světlo rozptylují přímo molekuly vzduchu a vypočítal, že intenzita rozptýleného světla silně závisí na jeho vlnové délce (je nepřímo úměrná její čtvrté mocnině). To by znamenalo, že modré světlo s nejkratší vlnovou délkou se rozptyluje nejvíc a vysvětlovalo by to modrou barvu oblohy. Rayleighův výpočet se ukázal správným až na to, že rozptylujícími centry nejsou samy molekuly vzduchu, ale tzv. fluktuace jeho hustoty. Zjistili to začátkem 20. století Albert Einstein, Marian Smoluchowski a Leonid I. Mandelštam. Při mikroskopickém pohledu zjistíme, že ve vzduchu dochází k náhodným pohybům, zhušťování a zřeďování, a tyto nepatrné, chaoticky vznikající a přemisťující se změny hustoty jsou centry, na nichž i průzračný vzduch rozptyluje sluneční světlo.