Оптический эффект золотых лучей заката возникает из-за преломления и рассеяния солнечного света в атмосфере Земли. 14
Солнечный свет состоит из набора электромагнитных волн, каждая из которых обладает своей частотой и длиной. 1 Волна определённой частоты воспринимается человеческим глазом как цвет: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. 1
При заходе или восходе солнца его лучи, видимые наблюдателем на Земле, наклонно падают из космического пространства. 1 Поскольку плотность атмосферы нарастает при приближении к поверхности Земли, то и показатель преломления света увеличивается. 1
Чем ближе солнце к горизонту, тем более длинный путь проходят в атмосфере световые лучи, прежде чем попадут к наблюдателю, тем в большей степени сдвигается их спектр. 4 В результате заходящее солнце выглядит в красных тонах, причём нижняя часть солнца выглядит более красной, чем верхняя. 4