为什么天空空是蓝色的？可能很多人在小时候都问过或者想过这个问题，有些人可能直到长大后还是不明白，所以今天，我们就来试着了解一下这个童年的问题。
在解释天空空为什么是蓝色之前，也许我们需要先搞清楚为什么会有颜色。人类，包括地球上大多数生物，最早接触阳光的时间。所以我们的视觉系统进化来适应太阳光，我们的视觉系统能感受到的光就叫可见光。如果一个好奇的宝宝小时候用肉眼直视太高空的太阳，他可能知道太阳是一个耀眼的白色圆盘。(白天直视太阳会灼伤视网膜，对视力造成永久性损伤。不要尝试！所以对于我们人类的视觉系统来说，太阳光是白色的，也就是我们中午直视太阳所能看到的颜色。(白光不同于白色物体。白光是没有颜色的光。) 直到17世纪出现了一个天才，彻底改变了人们对阳光的认知。这个天才就是牛顿，人类最伟大的家。他发现，当一束白色的太阳光通过三棱镜时，会分解成一条彩色的光带，好像太阳光被散射了一样。这就是我们现在所说的阳光散射现象。色散现象表明，太阳光不是无色的白光，而是不同颜色光的混合。当这些不同颜色的光叠加在一起，就会变成无色的白光。
现在，科学家已经知道光是一种电磁波。那些不同颜色的光是不同波长的电磁波。这些不同波长的电磁波通过透明介质时，会有不同程度的折射。波长越短，折射率越低，波长越长，折射率越高。这就导致了当含有不同颜色的太阳光混合白光进入棱镜时，波长较短的紫光被偏转得更厉害，而波长较长的红光被偏转的角度较小，从而使一束白光被分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，偏转角度不同。 知道不同的波长对应不同的颜色，问题就来了。我们如何感受不同波长对应的颜色？答案是我们视网膜中的视锥细胞。正常的眼睛有三种视锥细胞，它们对不同波长的光敏感。所谓敏感，其实就是不同波长的光刺激可以产生不同强度的神经冲动，我们的大脑会将这些不同的神经冲动加工成不同的颜色视觉感受。让大家知道这件事是有好处的。视觉的原理这里就不细说了。这三种视锥细胞响应光刺激最敏感的峰值波长分别为570nm、535nm和445nm，分别对应我们视觉中的红、绿、蓝。如下图:
从图中的曲线分布(代表波长敏感范围)可以看出，视锥细胞对红光和绿光对应的波长更敏感。知道了我们感觉颜色的原理，我们就可以解释为什么我们看到的天空空是蓝色的。首先，视觉上，我们之所以能看到天空空是因为我们对445 nm波长敏感的蓝锥细胞接收到大量的光信号，而红、绿锥细胞只接收到少量的光信号。这意味着天空空充满了波长更短的可见光。
那么为什么天空中只有波长更短的可见光空？原因是空气体中的气体粒子太小。阳光中波长更长的可见光会直接绕过这些微小的气体分子撞击地面，而不是在空气体中被吸收和散射。只有那些波长较短的可见光才会被这些微小的气体分子吸收和散射，所以大气中的散射光基本上都是波长较短的光。 那么问题来了。波长更短的不是紫光吗？为什么我们看到的天空空是蓝色而不是紫色？原因是前面提到的视锥细胞的敏感性。与紫色相比，视锥细胞对蓝色更敏感。说白了，我们的眼睛对紫色不敏感。所以，虽然天空空实际上散射了很多紫光，但是我们看到的天空空依然是蓝色的。文/来源:星宇流浪2099
