Gejala optik yang
seringkali muncul pada atmosfer terutama pada lapisan troposfer, antara lain
sebagai berikut.
a. Pelangi, yaitu suatu
bentuk setengah lingkaran (lengkungan) di udara yang terdiri atas spektrum
warna yang terjadi ketika sinar matahari mengenai partikel-partikel air di
udara.
Partikel-partikel
air tersebut berupa uap atau titik-titik air yang tipis dan tembus pandang yang
berfungsi sebagai prisma yang memantulkan (refleksi) dan membiaskan (refraksi)
spektrum warna yang terdapat pada cahaya matahari.
b. Aurora, yaitu suatu
gejala dalam bentuk cahaya yang sering tampak di sekitar kutub utara dan
selatan bumi. Aurora terbentuk jika partikel-partikel bermuatan listrik dari
sun spots (bintik-bintik matahari) mengalir ke arah bumi tertarik oleh gaya
geomagnetik utara dan selatan bumi.
Aurora
di sekitar kutub utara disebut Aurora Borealis (Cahaya Utara), sedangkan aurora
di kutub selatan disebut Aurora Australis (Cahaya Selatan).
c. Kilat adalah aliran
atau loncatan listrik dalam bentuk cahaya (sinar) di antara dua awan atau
antara awan dengan bumi yang bermuatan listrik berlawanan.
d. Fatamorgana, yaitu
ilusi optik akibat pembiasan sinar matahari oleh udara dengan tingkat
kerapatannya berbeda. Fatamorgana biasanya berupa kenampakan genangan air di
tengah padang pasir atau di permukaan jalan beraspal yang terkena panas terik
matahari.
Kenampakan
itu sebenarnya hanyalah sinar matahari yang dibiaskan oleh massa udara dengan
kerapatannya yang renggang. Pada umumnya terbentuk pada permukaan padang pasir
atau jalan beraspal dibandingkan dengan kerapatan udara di sekitarnya.
e. Halo, yaitu lingkaran
putih yang terkadang terlihat di sekitar matahari atau bulan.