Відкриттю комбінаційного розсіювання передувала довга історія, що почалася з дуже, здавалося б, простого питання: чому небо блакитне?
Кожен знає, що сонце є джерелом світла вдень, що виходить від небосхилу. Але не кожна людина замислювався над тим, що зірка знаходиться в одному певному місці, а небо світиться все цілком.
Складність полягає в тому, що промені світла, що йдуть від його джерела - в нашому випадку сонця, мають прямолінійне поширення. Але раз так, то незрозуміло, чому, ставши спиною до сонця, ми бачимо світле, блакитне небо. Здавалося б, небо повинно бути чорним і зірки повинні бути видні вдень. А сонце - сліпуче яскраве - на своєму місці.
Така картина тепер перестала бути фантастичною, першим її побачив Ю. А. Гагарін. Якщо на шляху сонячних променів немає повітря, немає атмосфери, то немає ні блакиті, ні всебічного висвітлення.
У 1871 році англійський фізик Релей показав, що причина блакитного неба полягає не в поглинанні і відображенні сонячного світла, а в його розсіянні.
Відомо, що каламутна середу розсіює світло. Туман знижує видимість. Але знижує її не тому, що дрібні крапельки води, що утворюють його, поглинають світло (чиста вода, як нам відомо, прозора), а тому, що промінь, що проходить крізь туман, розсіюється цими краплями - певна частина світла не проходить, а розкидається в боку. Розсіювання світла в каламутній середовищі можна пояснити її оптичної неоднорідністю. Туман - неоднорідна среда, це суспензія в повітрі крапель води. При розсіянні виникає випромінювання в різних напрямках, відмінних від напрямку падаючого променя.
Те, що великі неоднорідності - порошинки розсіюють світло, знали здавна.
Світло - це електромагнітні хвилі. Довжини видимих світлових хвиль лежать в межах від 400 нанометрів (нм) для фіолетового світла до 760 нм для червоного. Довжини радіохвиль набагато більше - аж до кілометрових. Будь-які тіла складаються з атомних ядер і електронів. У тому числі і крапельки води в тумані. Якщо на електрони крапельки падає електромагнітна хвиля, то вони начин коливатися в такт з цією хвилею. Тим самим електрони стають джерелами нових світлових хвиль, що поширюються на всі боки. Виникає розсіяне світло.
Ось ми і дали відповідь на питання: чому небо блакитне, з точки зору фізики.
