O céu é azul devido a um fenómeno chamado Raleigh scattering. Esta dispersão refere-se à dispersão da radiação electromagnética (da qual a luz é uma forma) por partículas de um comprimento de onda muito menor. A luz solar é dispersa pelas partículas da atmosfera, e o que passa pela terra chama-se radiação difusa do céu, e embora apenas cerca de 1/3 da luz seja dispersa, os menores comprimentos de onda de luz tendem a espalhar-se mais facilmente. Estes comprimentos de onda mais curtos correspondem a tonalidades azuis, daí que, quando olhamos para o céu, o vejamos como azul. Ao pôr e nascer do sol, o ângulo em que a luz solar entra na atmosfera é significativamente alterado, e a maior parte dos comprimentos de onda azul e verde (mais curtos) da luz são dispersos mesmo antes de chegar à atmosfera mais baixa, pelo que vemos mais das cores laranja e vermelha no céu.
O oceano não é azul porque reflecte o céu, embora eu acreditasse que até há alguns anos atrás. A água aparece de facto azul devido à sua absorção de luz vermelha. Quando a luz atinge a água, as moléculas da água absorvem alguns dos fotões da luz. Tudo é absorvido num comprimento de onda diferente (a sua t-shirt verde absorve o vermelho), e como resultado reflecte as cores restantes num espectador (é por isso que a sua t-shirt parece verde). Em corpos de água pouco profundos (como um copo para beber) a luz penetra-a completamente, pois não há água suficiente para absorver fotões suficientes, pelo que vemos a água como incolor. Em águas mais profundas, porém, nem todos os comprimentos de onda da luz conseguem penetrar completamente o líquido, uma vez que há demasiadas moléculas de água no caminho dos fótons. As moléculas de água absorvem todos os comprimentos de onda vermelhos da luz, fazendo-a reflectir o azul. É também por isso que as águas pouco profundas parecem ‘menos’ ou mais claras do que as mais profundas – menos absorção significa menos reflexão.
@AdaMcVean