$(a)$ આકૃતિની મદદથી સમજાવો કે દિવસ દરમિયાન સ્વચ્છ આકાશનો રંગ વાદળી કેમ દેખાય છે.
$(b)$ સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્ત સમયે સૂર્ય લાલ કેમ દેખાય છે તે સમજાવો.

(N/A) પૃથ્વીના વાતાવરણમાં હવાના અણુઓ અને અન્ય સૂક્ષ્મ કણો હોય છે. આ કણોનું કદ દ્રશ્ય પ્રકાશની તરંગલંબાઇ કરતા નાનું હોય છે। રેલેના પ્રકીર્ણનના નિયમ મુજબ, પ્રકીર્ણનનું પ્રમાણ તરંગલંબાઇની ચતુર્થ ઘાતના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(I \propto 1/\lambda^4)$। વાદળી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ લાલ પ્રકાશ કરતા ઓછી હોવાથી, વાતાવરણના કણો દ્વારા તેનું પ્રકીર્ણન બધી દિશાઓમાં વધુ પ્રમાણમાં થાય છે। જ્યારે આ પ્રકીર્ણન પામેલો વાદળી પ્રકાશ આપણી આંખોમાં પ્રવેશે છે, ત્યારે આકાશ વાદળી દેખાય છે.
$(b)$ સૂર્યોદય કે સૂર્યાસ્ત સમયે, સૂર્ય ક્ષિતિજની નજીક હોય છે। સૂર્યપ્રકાશને અવલોકનકાર સુધી પહોંચવા માટે પૃથ્વીના વાતાવરણના ખૂબ જાડા સ્તરમાંથી પસાર થવું પડે છે। આ લાંબી મુસાફરી દરમિયાન, વાતાવરણના કણો દ્વારા વાદળી અને ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ મોટાભાગે પ્રકીર્ણન પામીને દૂર થઈ જાય છે। માત્ર સૌથી લાંબી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ, એટલે કે લાલ પ્રકાશ, નોંધપાત્ર રીતે પ્રકીર્ણન પામ્યા વગર અવલોકનકારની આંખો સુધી પહોંચી શકે છે। તેથી, સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્ત સમયે સૂર્ય લાલ દેખાય છે।