天空为什么是蓝色的

天空是蓝色的主要原因在于“瑞利散射”。简单来说，太阳光中的蓝色光与其他色光相比受到大气中的气体分子的散射作用更加明显。在大气分子的散射作用下，蓝色光被散射至弥漫天空，天空即呈现蔚蓝色。

详细来讲——太阳光的可见光部分是由“赤橙黄绿青蓝紫”七种色光组成。这些色光中，红色光的波长最大，蓝紫光部分波长相对较小。

太阳光在穿越大气层的时候，大部分的光可以直接穿透过去，但小部分的光因为受到气体分子的影响会发生散射。根据“瑞利散射”（分子散射）原理，大气中的分子对蓝光部分散射效果更加明显。

所以，雨后天晴之时，空气中的雾霾、尘埃被雨水带走，空气分子的散射作用更加强烈，所以天空更加显得蔚蓝。

天空中色彩各异的颜色是在不同的气象条件下，阳光在大气层中的散射所引起的。我们所看到的天空的颜色，实际上是大气层散射的光线的颜色。如果天空是十分纯净的，没有大气和其它微粒的散射作用，那么，除了能看见太阳、月亮、星星以外，整个天空背景将是一片黑暗。

大气对不同色光的散射作用并不是“机会均等”的，在相同的非均匀媒质中，光的波长越短，散射就越强。波长较短的蓝光和紫光要比波长较长的红光和橙光的散射能力强10万倍；另一方面，散射强度与媒质中质点的大小有关，质点越小，越有利于短波光线的散射，而不利于长波光线的散射。

头转向天空，晴空万里的时候，我们可以看到蓝蓝的天空，大风暴来之际，我们可以见到乌云密布的天空。蓝色的天空总给人好心情。很多人心中都有疑惑：天空为什么是蓝色的？以下是天空为什么是蓝色的原因，欢迎阅读。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，尤其是在地平线上。不同的科学家有很多对于现象的说法，然而这样的神话却有一个这样的解释：天空是蓝色的，就像阳光反射来自海洋的蓝色一样。这个解释不正确，因为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，包括红色、橙色、**、绿色、蓝色、锻蓝和紫色，它们的粒子分布不均匀。蓝光以较短的波长传播，并随着阳光穿过空气，比其他颜色更多的散射。相比红色，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蓝色的效果，光线从四面八方传播。它与大气中的气体粒子和其他物质碰撞，吸收光线，并且发出与被吸收的光相似的颜色。晨起或夕阳，天空呈白色或红色。天空的白色是由于大气中有机物在空气中移动时，蓝光散射的结果。散射使蓝光更加分散，使它从远处看起来更苍白。随着太阳在天空中下降，光线穿过更多的空气，甚至散射更长的光波，使红色的光波更加可见，因为蓝色的光波已经更分散，因为它们在到达眼睛以前走了更远的距离。19世纪的科学家约翰廷德尔是第一个提出蓝色天空理论的人。瑞利勋爵阐述了廷德尔关于大气散射光的理论。对光的研究进行了更多的研究，最终得出结论，蓝光比红光散射更加分散10倍。他估计蓝光比红光更容易散射。曾经，科学家认为大气中的尘埃和水粒子有助于光的吸收和散射。这些理论有些不完全，是因为天空会随着大气中的尘埃和水的变化而变色。生物学天空的颜色也与我们眼中的感受器相联系。这些感受器对各种颜色的触发因素的敏感性不同，而眼睛对波长的颜色有不同的感知。众所周知，蓝色的感受器比红绿色的感受器更聪明，所以我们更有可能感知阳光下的蓝光粒子。

因为天空颜色实际上是光谱中蓝色周围的合成颜色，所以是蓝色的。

天空之所以是蓝颜色的，是因为太阳光是七种光组成。七种光中频率较高的是绿、青、蓝、紫，光频较高的最容易被空气分子与空气中的尘埃散射。

所以阳光通过大气层时其中的绿、青、蓝、紫四种光大部分被散射。太阳光谱中紫色比例本身就比较小，再加上紫色光和紫外线大部分被臭氧层吸收，剩下的以青蓝色为主，所以天空就会呈现出美丽的蔚蓝色了。

天空灰白色的原因：

阴雨天的天空是灰白色的，因为云层较厚对阳光的主要表现是反射，这时光线就比晴天弱，天空就比晴天显得暗一些，当再次阳光透过较厚云层后。

由于云层中含水量较大，还有较多的尘埃，阳光经反射后就主要表现尘埃与小水滴或小冰晶的颜色，所以阴雨天的天空看上去是灰白色的。

当太阳光通过空气时，波长较长的红色光透射力最大。

当太阳光照射到大海上，红光、橙光这些波长较长的光，能绕过一切阻碍，勇往直前。它们在前进的过程中，不断被海水和海里的生物所吸收。

而像蓝光、紫光这些波长较短的光，虽然也有一部分被海水和海藻等吸收，但是大部分一遇到海水的阻碍就纷纷散射到周围去了，或者干脆被反射回来了。我们看到的就是这部分被散射或被反射出来的光。

除非有外界干扰，光都是以直线传播的。当光在空气中传播时，不可避免要遇到空气中的气体分子和其他微粒。这些微粒对光有吸收、反射和散射等物理作用，正是这些物理作用使得晴日里天空成为蔚蓝色。

正确解释天空为什么是蓝色始于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”。瑞利散射很容易通过下面一个小实验来验证(如图2所示)：用一个盛满水的水杯，然后往水杯中滴入几滴牛奶，用手电筒做光源，从水杯的一侧照射，从水杯的另一侧看到的是红光，而从垂直于光线的方向看到的却是蓝色(在黑暗处效果更明显)。

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0425μm)和红光(波长为0650μm)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55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。

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