Óptica geométrica

En el siglo XIX el científico Inglés, Lord Rayleigh explicó la dispersión de la luz. La dispersión de partículas más pequeñas que una longitud de onda es ahora llamado la dispersión Rayleigh (esta ley puede ser deducida de la mecánica cuántica en una aproximación a la clásica; fórmula ==>cantidad de luz reemitida=1/(longitud de onda)^4).
El aire está lleno de miles de moléculas de nitrógeno y oxígeno. Estas moléculas están diseminadas aleatoriamente. Los fotones de luz puede cambiar la oscilación de estas moléculas. Cuando esto sucede, las moléculas absorberán y emitirán fotones. Los fotones emitidos son dispersados de una manera aleatoria por la colocación aleatoria de las moléculas mismas.
La luz, con menos longitud de, se dispersará más abiertamente que la luz con más longitud de onda (infrarroja). Esto es porque las moléculas de nitrógeno y oxígeno tienen frecuencias naturales (la frecuencia natural depende de las capas electrónicas y de su capacidad de cambiar de nivel cuando le llega un forton) que son usadas en la zona ultravioleta. Mientras más cercana sea la frecuencia a la frecuencia natural del objeto, la amplitud de oscilación será más larga. Como la frecuencia de la luz se aproxima a la frecuenciua UV (esto significa colores como el azul o el violeta), la amplitud de oscilación será más grande, y los fotones será dispersados más ampliamente.
El cielo entonces, parece ser azul porque cuando la luz blanca del sol es dispersada, el color azul se dispersa más. No parece ser violeta, comosea el violeta se dispersaría más, pero no hay mucha luz violeta en la luz solar. El lado rojo del espectro puede viajar a través de la atmósfera más lejos porque no se dispersa mucho. Pero el cielo no siempre es azul. Por momentos, durante el amanecer o el ocaso, el cielo parece ser rojizo. Esto se debe a que los rayos del sol se aproximan a la tierra en ángulos más cercanos a la atmósfera y tienen más móleculas por las que penetrar. La luz azul se dispersa muy lejos, y las luces roja y anaranjada son las únicas que pueden pasar a través de la atmósfera.
Perdona si no esta muy bien explicado, pues es una mezcla entre varias páginas web y algo de propia cosecha.
La explicación rigurosa se hace introduciedo la aproximación de la ecuación de Schrodinguer a la mecánica clásica, obteniendo una fórmula que aplicada a los átomos de nitrógeno y oxigeno, con sus características atómicas particulares, nos explicarían el fenómeno.
Pero en resumidas cuentas es cierto lo que mencionas (vibrar un átomo quiere decir que cuando un electrón de la capas altas excitado vuelve a su estado no excitado emite un fotón de una determinada longitud de onda).