天空为什么是蓝色-天空是蓝色的主要原因

问题:天空为什么是蓝色的?

解答一：晴天里我们看到的天空都是蓝色的。大家可能都会注意到有时候一场大雨过后，天空会变得格外

蓝，而且越是晴朗天气，天空越蓝。原因很简单，大气对太阳光的散射作用，使我们看到的天空呈现蓝色。

　　地球表面被大气包围，当太阳光进入大气后，空气分子和微粒（尘埃、水滴、冰晶等）会将太阳光向四

周散射。太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫七种光组成，以红光波长最长，紫光波长最短。波长比较

长的红光等色光透射性最大，能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光，很容

易被大气中的微粒散射。在短波波段中蓝光能量最大，散射出来的光波也最多，因此我们看到的天空呈现出

蔚蓝色。

　　其实，天空一直是蓝色的。在高原上几乎天天都可以看到蔚蓝色的天空。春天风沙弥漫，夏天满天云彩，

冬天烟雾层层，妨碍我们经常看到蓝天，只有秋天空气净洁，使我们看到蓝天的机会特别多。

解答二：

在太阳光通过大气层入射到地球表面的过程中，大气层中的空气分子或其他质点（如水滴、悬浮微粒或空气

污染物）会对日射产生吸收、散射、反射、透射等作用，而形成了蓝天、白云或绚丽的夕阳余晖。在沒有大

气层的星球上，即使是白昼，天空也将是漆黑一片。

我们所見的蓝天乃是因为空气分子对入射的太阳光进行选择性散射的结果。散射量与质点的大小有极大关系

，当腩点的直径小于可見光波长时，散射量和波长的四次方成反比，不同波长的光被散射的比例是不同的，

此亦称为选择性散射。以入射太阳光谱中的蓝光（波长=0.425μm）和紅光（波长=0.650μm）相比较，当日

光穿过大气层時，被空气质点散射的蓝光約比紅光多五倍半，因此晴天天空是蔚蓝的。

但当空中有雾或薄云存在時，因为水滴质点的直径比可見光波长大，选择性散射的效应不再存在，此时所有

波长的光将一视同仁地散射，所以天空呈現白茫茫的顏色。

至睛天空中的白云，云內的云滴直径更大，日光照射到它们时已非散射而是反射現象，所以看起來更显得白

而光亮。

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天空为什么是蓝色的?

天空的颜色是一种自然现象，在晴朗的日子里，天空是蓝色的，颜色有时会变白，特别是在地平线上。不同的科学家对于现象有很多种说法，然而一个这样的神话有这样的解释：天空是蓝色的，就像阳光反射来自海洋的蓝色一样。这一解释是不正确的，因为在大气中吸收光的同样现象也发生在水中，因为较长的光波比短的蓝光吸收得更深。

天空呈蓝色的主要原因

解释天空是蓝色的最普遍的理论是大气对光线的散射，大气由气体和其他粒子组成，它们与轻粒子碰撞，并将它们分散到不同的方向和强度下。

光是由七种不同波长的颜色组成的光谱，这些颜色包括红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛蓝和紫色，它们的粒子分布不均匀。蓝光以较短的波长传播，并且随着阳光穿过空气，散射比其他颜色更多。与红色相比，蓝色也有更高的频率和更多的散射。

这种散射和再散射产生了天空呈现蓝色的效果，光以直线向四面八方传播。在这些运动中，它与大气中的气体粒子以及其他物质碰撞，吸收光线，并发出与被吸收的光相似的颜色。

为什么天空是蓝色的?      

1859年。科学家泰多尔首先发现蓝光要比红光散射强得多，这就是“泰多尔效应”。几年之后，科学家瑞利更详细地研究了这种现象，他发现散射强度与波长的4次方成反比。后来，更多科学家称这种现象为“瑞利散射”。  

当时，泰多尔和瑞利都认为天空的蓝色是由于空气中有小的粉尘微粒和小水滴所致，这些小的粉尘微粒和小水滴就类似于水中的牛奶悬浮颗粒。即便今天，也有许多人这样认为。事实上并非如此，如果天空完全是由于小的粉尘微粒和小水滴引起的，那么天空的颜色将随着湿度而变，事实上天空的颜色随着湿度的变化非常小，除非下雨或者乌云密布。后来科学家猜测用空气中的氮气和氧气分子足以解释天空中的“泰多尔效应”。这种猜测最终被爱因斯坦所证实，他对这种散射效应作了详细的计算，并且计算结果与实验相符合。  

我们所看到的蓝天是因为空气分子和其他微粒对入射的太阳辐射的可见光进行选择性散射的结果。散射强度与微粒的大小有关。当微粒的直径小于可见光波长时，散射强度和波长的4次方成反比，不同波长的光被散射的比例不同，此亦成为选择性散射。当太阳光进入大气后，空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。组成太阳光的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种光中，红光波长最长，紫光波长最短。波长比较长的红光透射性最大，大部分能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光，很容易被大气中的微粒散射。以入射的太阳光中的蓝光(波长为0.425μm)和红光(波长为0.650μm)为例，当光穿过大气层时，被空气微粒散射的蓝光约比红光多5.5倍。因此晴天天空是蔚蓝的。但是，当空中有雾或薄云存在时，因为水滴的直径比可见光波长大得多，选择性散射的效应不再存在，不同波长的光将一视同仁地被散射，所以天空呈现白茫茫的颜色。  

如果说短波长的光散射得更强，你一定会问为什么天空不是紫色的。其中一个原因就是在太阳光透过大气层时，空气分子对紫色光的吸收比较强，所以我们所观测到的太阳光中的紫色光较少，但并不是绝对没有，在雨后彩虹中我们很容易观察到紫色的光。另外一个原因和我们的眼睛本身有关。在我们的眼睛中，有3种类型的接收器，分别称之为红、绿和蓝锥体，它们只对相应的颜色敏感。当它们受到外界的光刺激时，视觉系统会根据不同接受器受到刺激的强弱重建这些光的颜色，也就是我们所看到物体的颜色。事实上，红色锥体和绿色锥体对蓝色和紫色的刺激也有反映，红锥体和绿锥体同时接受到阳光的刺激，此时蓝锥体接收到蓝光的刺激较强，最后它们联合的结果是蓝色的，而不是紫色的。