John William Strutt Raileigh (1842 – 1919), tercer barón Rayleigh), fue un matemático y físico británico, conocido por sus investigaciones de los fenómenos ondulatorios, además de ser el descubridor del Argón y Premio Nobel de Física en el año 1904. En el campo de la óptica realizó una serie de trabajos sobre la polarización de la luz, contribuyó a la teoría de la radiación del cuerpo negro y logró dar una explicación del color azul del cielo.

La dispersión de Rayleigh, como se conoce este trabajo, se refiere a la dispersión de la luz causada por las moléculas del aire. Ésta se puede ampliar a la dispersión por partículas de hasta aproximadamente una décima parte de la longitud de onda de la luz. Es la dispersión de Rayleigh de las moléculas del aire la que nos da el cielo azul, y el cielo más rosado por la noche.

La dispersión de Rayleigh 

La dispersión de Rayleigh se puede considerar como dispersión elástica. Este tipo de dispersión implica vibración de las moléculas, dando una menor energía de fotones dispersados, o dispersando fuera un estado vibracional excitado de molécula, que añade su energía de vibración al fotón incidente.

El por qué del cielo azul

Cuando el Sol está alto lo más alto del cielo, el camino que la luz tiene que recorrer hasta el observador a través de la atmósfera terrestre es más corto. Los rayos de luz impactan contra las pequeñas partículas del aire y por ello se desvían, se dispersan. Las moléculas del aire dispersan más la luz azul

El por qué del cielo rojo

Al amanecer y cuando se pone el Sol, éste se encuentra muy abajo en el cielo; por lo que el camino que tiene que recorrer su luz antes de alcanzarnos es más largo. En ese recorrido se dispersa una mayor parte de la luz azul. Como su longitud de onda es menor que la de la luz roja, también se habrá dispersado una parte mayor de la luz.

El por qué del cielo gris

Cuando se ve el cielo gris o turbio es señal de que el aire está polvoriento o húmedo. Las gotas de agua, mayores que las moléculas que intervienen en la dispersión de Rayleigh, no solo pueden dividir la luz solar en sus colores espectrales, sino que, igual que las partículas de polvo, dispersarla de una manera muy diferente a la de Rayleigh, que depende menos de la longitud de onda de la luz que esta. Es por eso que el cielo se ve grisáceo - blanquecino.