En The Empire Strikes Back , vemos TIE Fighters en la atmósfera de Bespin, no en el vacío del espacio, cuando el Halcón Milenario es perseguido después de rescatar a Luke.

(Ver alrededor de 2.44)

Como Bespin es un gigante gaseoso, obviamente no vuelan sobre la tierra, pero están debajo de una ciudad flotante conocida por tener una atmósfera respirable.

En El Imperio Contraataca , el Halcón Milenario se esconde en una "cueva" en un asteroide. Los bombarderos TIE vuelan a baja altura sobre el asteroide lanzando bombas.

Argumento que el asteroide tenía una atmósfera no trivial:

1. Han y Leia exploran fuera del barco. Aunque transportan aire respirable suplementario, claramente hay suficiente presión atmosférica para que no mueran de inmediato. Dado que la "cueva" (en realidad, una babosa espacial) está abierta a la superficie del asteroide, sería casi vacío si el asteroide no tuviera atmósfera.

2. Parecen experimentar una gravedad normal mientras caminan fuera del Halcón , lo que sugiere que el asteroide tiene suficiente gravedad para mantener una atmósfera.

3. Los mynocks parecen volar usando alas de murciélago, lo que implica una cierta cantidad mínima de atmósfera.

4. La babosa espacial parece tener fosas nasales, lo que implica que respira una atmósfera. (Sin embargo, admitiré este punto, ya que lo que parece ser una fosa nasal puede ser solo una sombra).

Esto es cuestionablemente canónico, pero hay un huevo de pascua en el Episodio 2 que incluye tres cazas TIE distantes y un Ala-X durante la persecución que se ve a través de Coruscant al comienzo de la película. Coruscant tiene una atmósfera respirable (lo demuestra la escena de persecución en un vehículo al aire libre).

La wookiepedia dice que:

Durante la persecución a través de Coruscant, después de que Padmé Amidala sobrevive al intento de asesinato de Zam Wesell, se ve a tres cazas TIE persiguiendo a un caza estelar Ala-X.

Se pueden ver claramente dentro del rectángulo rojo en las siguientes imágenes, de este sitio.

Editar

parece que me equivoque :(

Siempre es difícil probar algo negativo, pero todas las referencias a los cazas TIE que puedo encontrar en las dos trilogías de películas indican que no vemos un caza TIE volando en una atmósfera (que ahora se ha demostrado que es incorrecto)

Sin embargo...

¡En Canon vemos esto!

La wookieepedia nos dice que:

Pudieron operar tanto en el espacio como en las atmósferas planetarias , actuando como cazas o exploradores.

según el trabajo canónico Star Wars Rebels: Spark of Rebellion

Vemos esto a las 0:45 en el siguiente clip:

¡Pero esto no es de ninguna de las trilogías de películas como se solicita en la pregunta! Sin embargo, sabemos por el canon que es posible.

Esto está ligeramente fuera del alcance de la pregunta (no Trilogía original), pero en New Disney Canon, incluso antes del Episodio 7, vemos esto.

En la novela Aftermath , vemos al TIE Fighter siendo requisado por Nora, volado en la atmósfera del planeta, enzarzado en una pelea de perros con otros TIE Fighters y finalmente estrellarse contra el palacio de Satrap.

Los motores de combate son propulsores de iones que no funcionarían fuera del vacío del espacio (es decir, en presencia de otros átomos de iones).