Avant de commencer, il faut comprendre la figure ci-dessous:

Une couleur est composée d'une ou de plusieurs longueurs d'ondes. Par exemple le blanc peut-être obtenu par superposition de lumière verte, rouge et bleu. Quant au marron il est obligatoirement obtenue par superposition de différentes longueurs d'ondes.

Figure de: http://tecfa.unige.ch/~lombardf/CPTIC/couleurs/couleur_ERAG/Pages/ch8p1.htm

    Le soleil émet dans un large domaine de fréquences. Observé de l'espace (observateur 1) il est blanc.

Les molécules qui constituent l'atmosphère absorbent beaucoup les longueurs d'onde proches du bleu. L'image que l'on a du soleil perd donc de son bleu quand on est sur terre. D'après le diagramme, il nous apparaît donc jaune orangé à rouge foncé selon le cas.

■ Soit l'observateur 1
Il regarde le soleil à travers une épaisse atmosphère. Le bleu est donc très absorbé, le soleil apparaît donc rouge (cf diagramme).

■ Soit l'observateur 2
Il regarde le soleil à travers une fine atmosphère, le bleu est peu absorbé: le soleil apparaît jaune orangé (cf diagramme).

Ainsi, le soleil nous apparaît de différentes couleurs selon les conditions d'observation. Cela étant la conséquence du fait que l'atmosphère absorbe beaucoup les longueurs d'onde proches du bleu.

Les molécules absorbent le bleu de la lumière solaire et la réémettent dans toutes les directions de l'espace (ce phénomène s'appelle "diffusion de Rayleigh"). Cette réémission de lumière bleue dans toutes les directions, effectuée par les milliards de molécules qui constituent l'atmosphère, lui profère son bleu.

    Les couleurs du soleil et de l'atmosphère sont donc pour un observateur terrestre, intimement liées. S'il n'y avait pas d'atmosphère, le soleil paraîtrait blanc et l'atmosphère noir constellé d'étoiles.
■ La couleur du ciel est donc la conséquence de l'émission (dans toutes les directions) de bleu des molécules atmosphériques.
■ La couleur du soleil est la conséquence de l'absorption par les molécules atmosphériques de bleu de son rayonnement.