Příklad 1(U[1])
Jak by se nám jevila nebeská klenba, kdyby neexistoval rozptyl světla v atmosféře? Kdy (a případně kde) lze podobnou situaci sledovat?
Řešení:
Nebeská klenba by byla i během dne černá s ostře zářícím slunečním diskem a hvězdami.
Podobnou situaci je možné sledovat v noci, kdy nepozorujeme Slunce. Popsanou situaci, kdy neexistoval rozptyl světla v atmosféře, pozorovali např. kosmonauté na Měsíci.
Příklad 2
Proč je barva oblohy modrá?
Řešení:
Sluneční paprsky dopadající do oka pozorovatele tvoří myšlený kužel. Ten můžeme myšlenkově rozřezat na libovolně malé části. Tyto malé části jsou charakterizovány svými objemy. V nich dochází ke změnám počtu částic, a tedy ke změnám hustoty (tzv. fluktuace). Čím budou tyto myšlené objemy menší, tím budou tyto fluktuace větší. Velikost těchto myšlených částí je omezena vlnovou délkou světla - nemá smysl uvažovat menší objemy než o rozměrech vlnové délky světla. Protože index lomu závisí na hustotě (1.5.5), bude se se změnou hustoty měnit i index lomu. Pro světlo krátkých vlnových délek budou tyto změny největší, a tedy paprsek světla o krátké vlnové délce se bude lámat vícekrát než paprsek delších vlnových délek.
V původně rovnoběžném svazku slunečních paprsků se tedy budou paprsky krátkých vlnových délek více rozdělovat a lámat do různých směrů - rozptylovat (podle různých fluktuací indexu lomu) - než paprsky krátkých vlnových délek. Nejkratší vlnové délky ve viditelné části spektra mají paprsky modré a fialové, viz tab. 1.2.1. Proč není obloha fialová, si vysvětlíme v příkladu 2.
Díky rozptylu slunečních paprsků dopadají do oka pozorovatele paprsky světla o krátkých vlnových délkách z oblohy "ze všech směrů" (nejen ze směru dopadu přímých slunečních paprsků), a my pozorujeme modrou celou nebeskou klenbu.
Příklad 3
Proč není barva oblohy fialová, když fialové světlo má kratší vlnovou délku než světlo modré, a tudíž se více rozptyluje?
Návod: Každé těleso (a tedy i Slunce) vysílá do svého okolí záření, které odpovídá jeho teplotě. Slunce, jehož povrchová teplota je asi 5770 oK, můžeme přibližně považovat za absolutně černé těleso. Rozdělení energie ve spektru je pak dáno Planckovým zákonem (např. [28]): 
, kde Hl je spektrální hustota intenzity vyzařování, h je Planckova konstanta, k Boltzmanova konstanta, c je rychlost světla ve vakuu, T je teplota tělesa a l je vlnová délka. Zobrazte pomocí programu EXCEL graf funkce 
v intervalu vlnových délek 
. Pomocí tohoto grafu se pokuste odpovědět na zadanou otázku.
Řešení:
 |
Protože platí 
(viz např. [18]), je zřejmé, že plocha pod křivkou představuje intenzitu vyzařování Me. V intervalu vlnových délek fialové části spektra (tab. 1.2.1) viz graf. 2.1.3.1 je menší intenzita vyzařování (obsah plochy Sf) než u modré části spektra (obsah plochy Sm).* Fialových paprsků je tedy ve spektru "méně" než modrých. Proto bude obloha modrá. Vliv má i ta skutečnost, že lidské oko je citlivější na barvu modrou než fialovou.
Příklad 4
Jakou barvu bude mít obloha v místech s vyšší nadmořskou výškou (např. kolem 2000 m.n.m) a proč?
Řešení:
Vysoko v horách bude obloha tmavě modrá až nafialovělá. Jev je způsoben tím, že sluneční světlo neprochází tak velkou vrstvou atmosféry, jako kdybychom stáli např. na pobřeží moře. Světlo se díky tomu tolik nerozptýlí.
Příklad 5
Proč je obloha při západu a východu Slunce červená a jaké podmínky jsou pro tento jev obzvláště příznivé?
Řešení:
K tzv. červánkům dochází, je-li atmosféra znečištěna prachovými a aerosolovými částicemi. Je-li Slunce u obzoru, prochází sluneční paprsky mnohem větší vrstvou atmosféry, než když je Slunce výše nad obzorem.
Úplně se tedy rozptýlí světlo s malými vlnovými délkami, nestačí se rozptýlit jen červená, popř. oranžová část spektra.