Espalhamento da luz

Arco-íris, pôr do sol e halos; um show espetacular de cores e visuais no céu que é chamado de Óptica da Atmosfera. Assim que a luz do Sol (ou da Lua) penetra na atmosfera, ela é refletida, espalhada, refratada ou difratada pelas partículas atmosféricas. Esses processo, individualmente ou em conjunto, são responsáveis pela maioria dos efeitos ópticos da atmosfera.
Cada tipo de efeito óptico depende essencialmente do seu comprimento de onda da luz e do tipo de partícula que a luz atravessa. Por esta razão, os efeitos ópticos podem ser agrupados de acordo com a classificação das partículas atmosféricas: ar, poeira e névoa; cristais de gelo; e gotículas de água.
Interação partícula-atmosfera
Reflexão: a luz é dita refletida quando seu ângulo de incidência na superfície é igual ao ângulo com o qual ela sai da mesma superfície.

Reflexão Regular
Ex: reflexão da luz em uma folha de papel é um exemplo de reflexão difusa ou difusão da luz. Apesar de parecer lisa, a superfície do papel apresenta uma textura muito fina, que reflete a luz de maneira difusa, em todas as direções, como mostra o exemplo da figura acima. Por essa razão não vemos nossa imagem refletida em papel nem em nenhum outro objeto de superfície irregular.

Quando um feixe de raios paralelos incide sobre uma superfície polida, propagando-se no meio 1, este retorna para o meio (1) sem perder o paralelismo. Raios paralelos que incidirem sobre uma superfície plana e lisa, como mostra a figura abaixo, continuarão paralelos após a reflexão. A reflexão nessas superfícies lisas é chamada de reflexão especular.

Reflexão regular da luz
Reflexão Difusa
O feixe de raios paralelos provenientes do meio (1) atinge a superfície de separação com o meio (2) perdendo seu paralelismo e sendo espalhado em todas as direções.

Refração: quando a luz passa de um meio menos denso para outro mais denso ou vice-versa (por exemplo, passando do ar para a água), a luz é refratada (ou desviada) em relação à normal. A