Question

天为什么是蓝色的？

Answer 1

回答一：大气本身是无色的。天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景。
阳光进入大气时，波长较长的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。
回答二：晴朗的天空是蔚蓝色的，这并不是因为大气本身是蓝色的，也不是大气中含有蓝色的物质，而是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果。由于介质的不均匀性。使得光偏离原来传播方向而向侧方散射开来的现象，称为介质对光的散射。细微质点的散射遵循瑞利定律：散射光强度与波长的四次方成反比。当太阳光通过大气时，波长较短的紫、蓝、青色光最容易被散射，而波长较长的红、橙、黄色光散射得较弱，由于这种综合效应，天空呈现出蔚蓝色。旭日为什么是红色的?早晨，阳光通过厚厚的大气层，这时紫光和蓝光被强烈散射，到达地平线时，已剩下无几，余下的只是波长较长的黄、橙、红光。所以，旭日是红色的。这些色光再经地平线上空的大气分子、尘埃、水滴等杂质散射，就使得那里天空呈现出绚丽的彩色，如果有云，它会把光线反射回来，云块上就会染上彩色，出现朝霞和晚霞。

Answer 2

经过几天的下雨，空气变得特别清新，阳光也特别温暖，天空也是一片湛蓝。但为什么天空是蓝色的呢？

让我们从太阳开始，来自太阳的光看起来是白色的，但它实际上由许多不同的颜色组成。我们可以在彩虹中看到这些不同颜色的光，或者当白光穿过棱镜时。来自太阳的白光穿过地球的大气层时，它会与空气微粒碰撞。然后变成不同的颜色或波长，光被散射出来，但是波长的不同散射的量也就不同，蓝光（较短的波长）比红光（较长的波长）散射得更多。

因此，当太阳在天空中高处时，当阳光穿过大气层时，蓝光会向各个方向散射，我们将天空视为蓝色。

但是当太阳在日落或日出时接近地平线时，情况就不同了。来自低太阳的阳光在到达你的眼睛之前必须经过更多的大气，这意味着大部分蓝光已经散射，只留下红色。结果就是我们在日落和日出时看到的美丽混合色彩，偶尔还有一缕绿光。

当我们看到彩虹时，我们可以看到从红色（较长波长）到黄色和绿色到蓝色以及最终紫色（较短波长）的一系列颜色。如果更短的波长更容易散射，那么我们看到的天空应该是紫色的，可是，天空是蓝色的确是有目共睹的，那为什么不是紫色呢？

答案在于我们的眼睛对光的反应。在眼睛内部有两种类型的细胞对光有反应。“棒”对亮度敏感，“锥”负责检测颜色。而就是这个“锥”恰恰就对蓝色这种光的波长特别敏感。所以当你仰望天空时，眼睛中的锥体告诉你的大脑你看到的是蓝色，即使那里有紫色。

因此，即便更短的波长更容易被散射出来，但我们的眼睛还是从散射量里面看到蓝色。