Rayleigh scattering atau hamburan Rayleigh adalah proses di mana partikel-partikel sangat kecil di atmosfer, seperti molekul nitrogen dan oksigen, menghamburkan cahaya matahari ke segala arah. Fenomena ini bertanggung jawab atas sebagian besar warna yang kita lihat di langit, mulai dari birunya langit siang hari hingga warna jingga dan merah yang mewarnai langit saat matahari terbit dan terbenam.
Prinsip dasarnya adalah bahwa cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek dihamburkan jauh lebih kuat dibandingkan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang. Cahaya biru memiliki panjang gelombang yang jauh lebih pendek dari cahaya merah, sehingga ketika cahaya putih matahari memasuki atmosfer, cahaya biru dihamburkan ke segala penjuru langit dengan intensitas yang jauh lebih besar. Inilah mengapa ketika kita melihat ke bagian mana pun dari langit biru, kita sedang melihat cahaya biru yang telah dihamburkan dari arah matahari.
Saat matahari berada rendah di cakrawala, seperti saat matahari terbit atau terbenam, cahayanya harus menempuh jarak yang jauh lebih panjang melalui atmosfer sebelum sampai ke mata kita. Dalam perjalanan yang panjang itu, hampir seluruh cahaya biru sudah terhamburkan dan hilang. Yang tersisa dan sampai ke mata kita adalah cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang yaitu merah, jingga, dan kuning, yang menghasilkan pemandangan langit senja yang kita kenal.
Fenomena yang sama juga menjelaskan mengapa bulan tampak merah pekat saat berada dekat cakrawala atau saat terjadi gerhana bulan total. Cahaya matahari yang melewati atmosfer Bumi dan jatuh ke permukaan bulan mengalami penyaringan serupa. Hanya panjang gelombang merah yang cukup kuat untuk menembus lapisan atmosfer yang tebal dan mencapai bulan, lalu dipantulkan kembali ke mata kita sebagai cahaya merah.
Rayleigh scattering juga menjelaskan mengapa langit di Mars tampak berwarna merah muda kekuningan, bukan biru. Atmosfer Mars sangat tipis dan dipenuhi partikel debu halus berwarna merah yang menghamburkan cahaya dengan cara berbeda dari molekul gas di atmosfer Bumi. Perbedaan ini menunjukkan bahwa warna langit sebuah planet sepenuhnya ditentukan oleh komposisi dan kepadatan atmosfernya.
Istilah Terkait