مشاهده خورشید درخشان به رنگ قرمز در هنگام طلوع و غروب، پدیده‌ای مکرر و مسحورکننده است که از دیرباز مورد توجه بشر بوده است. این پدیده، که به لحاظ علمی سرخی طلوع و غروب خورشید نامیده می‌شود، ناشی از فرآیندی به نام پراکندگی نور در جو زمین است.
در طول روز، زمانی که خورشید در اوج خود در آسمان قرار دارد، نور آن مسیری کوتاه‌تر را در جو طی می‌کند. در این مسیر، بخش اعظم نور آبی و بنفش (طول موج کوتاه) به دلیل پراکندگی بیشتر، از چشم ما دور شده و پراکنده می‌شوند. در مقابل، نور قرمز و نارنجی (طول موج بلند) با پراکندگی کمتر، به طور مستقیم به چشم ما می‌رسد و خورشید را به رنگ زرد نشان می‌دهد.
اما در هنگام طلوع و غروب، زاویه تابش نور خورشید به زمین کم می‌شود و به همین دلیل، مسیر طی شده توسط نور در جو افزایش می‌یابد. این افزایش مسیر، منجر به پراکندگی بیشتر نور آبی و بنفش می‌شود. به طوری که تقریباً تمامی این نورها پراکنده شده و به چشم ما نمی‌رسند.
در مقابل، نور قرمز و نارنجی به دلیل پراکندگی کمتر، قادر به عبور از ضخامت بیشتر جو و رسیدن به چشم ما هستند. به همین دلیل، در این زمان‌ها خورشید به رنگ قرمز یا نارنجی در افق دیده می‌شود.
علاوه بر پراکندگی نور، عوامل دیگری نیز می‌توانند در تشدید قرمزی خورشید در طلوع و غروب نقش داشته باشند. وجود ذرات معلق در هوا مانند گرد و غبار، دود و بخار آب، پراکندگی نور آبی و بنفش را افزایش می‌دهد و قرمزی خورشید را عمیق‌تر می‌کند.
در جمع‌بندی می‌توان گفت:
- قرمزی طلوع و غروب خورشید به دلیل پراکندگی نور در جو زمین رخ می‌دهد.
- نور آبی و بنفش (طول موج کوتاه) به دلیل پراکندگی بیشتر، در هنگام طلوع و غروب به طور کامل پراکنده شده و از چشم ما دور می‌شوند.
- نور قرمز و نارنجی (طول موج بلند) با پراکندگی کمتر، از ضخامت بیشتر جو عبور کرده و به رنگ قرمز یا نارنجی در افق دیده می‌شوند.
- وجود ذرات معلق در هوا مانند گرد و غبار، دود و بخار آب، قرمزی خورشید را تشدید می‌کند.