为什么天空是蓝色的

是否阳光与兰色海洋2??者的关系？
四大洋水，反射，天是蓝的。地球为水球
上海科技报科普问答主持人：主任采访人员吴苡婷
我们知道太阳光就是白光，我们通过三棱镜可以将白光分解成了红橙黄绿青蓝紫等七色光。在地球的中低空区域内，存在的颗粒主要是冰晶小分子，水滴分子，波长较大的红光橙光透射能力强，而紫光、蓝光、青光透射能力差，它们在上空的冰晶和水滴小分子之间形成散射情况，所以我们看到的天空就是一片蔚蓝了。如果你仔细观察，会发现大雨过后或者大雪过后的天会变得格外蓝，那就是天空中的冰晶和水滴分子增多，散射增多的情况。
到了地面上，就没有蓝光的情况了，因为地面上的空气中不存在冰晶这种大颗粒了。在地球高空，天空也不是蓝色的，而是黑色的，那是因为空气非常稀薄，几乎没有颗粒，光只能透射，不存在散射发生的条件。
天空的原色应该是蓝色的，但它的职责是包罗万象。所以被调皮捣蛋的骚扰后就变了颜色[雾霾]
天空之所以是蓝色，是因为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。
为什么天空是蓝色的？在晴朗的晴天，我们上方的天空是湛蓝的。到了晚上，日落将呈现红色，粉红色和橙色的美丽风景。那么为什么天空是蓝色的？是什么使日落变成红色？要回答这些问题，我们必须了解光，地球的大气以及这两者如何相互作用的。大气是地球周围气体分子和其他物质的混合物。在我们眼里它是环绕我们地球的厚厚一层气体，但宇航员称其为“细蓝线” ，因为从太空看，它看上去狭窄而细腻。

文章插图

大气主要由氮气（78％）和氧气（21％）组成。还有最常见的是氩气和水（呈蒸气，液滴和冰晶的形式）。还有少量其他气体，以及许多小的固体颗粒，例如灰尘、煤烟、灰烬。
要了解为什么天空是蓝色，我们需要考虑阳光的性质以及它如何与构成我们大气的气体分子相互作用人眼看起来白色的阳光是彩虹所有颜色的混合。日光可以被认为是一种电磁波，当日光穿过大气层时，电磁波会导致空气分子内部的带电粒子（电子和质子）上下振荡。发生这种情况时，振荡电荷会产生与入射太阳光相同频率的电磁辐射，但会在所有不同方向上传播。空气分子将入射的阳光重新定向的过程称为散射。

文章插图

可见光光谱中的蓝色部分比红色部分具有更短的波长和更高的频率。因此，当所有颜色的阳光穿过空气时，蓝色部分导致带电粒子的振荡速度快于红色部分。振荡越快，产生的散射光就越多，因此蓝色的散射比红色强。对于比可见光的波长小得多的粒子（如空气分子），差异是巨大的。带电粒子的加速度与频率的平方成正比，而散射光的强度与该加速度的平方成正比。因此，散射光强度与频率的四次方成正比。

文章插图
图注:我们可以看到的光谱，从红色到蓝色的每种颜色的波长都较短。
当我们看着远离太阳的天空中的任意点时，我们只能看到被大气重定向到我们视线中的光。因为蓝色光比红色光更常发生，所以天空显示为蓝色。紫光实际上比蓝光散射得更厉害。但是，进入大气层的阳光多半是蓝色，而不是紫色。而且，我们的眼睛对蓝光的敏感程度要比对紫光的敏感程度高，因此天空看起来是蓝色的。
晚霞为什么是红色的？当我们在地平线上观看夕阳时，情况恰恰相反。我们只能看到尚未散射到其他方向的光。穿过大气层而没有被散射的太阳光的红色波长到达我们的眼睛，而被强烈散射的蓝色光则没有。地平线上的阳光穿过大气层的距离越长，效果越明显。而从头顶上方射下来的太阳光，蓝色光被散射的机会更多。因此，夕阳显得微红。在受污染的天空中，硫酸盐，有机碳或矿物尘埃的细小气溶胶颗粒会进一步放大蓝光的散射，使有时在受污染的条件下产生的日落非常壮观。

文章插图
图注:晚霞的天空是红色的

另一方面，云由大量的水滴组成。它们散射太阳光的方式取决于云滴如何折射和内部反射以及衍射光。对于这些粒子，蓝光和红光的散射之间的差异几乎没有气体分子大。因此，我们的眼睛会在所有可见波长处接收大量的散射光，从而使云看起来比蓝色更白，尤其是在蓝天背景下观看时。
由于大气的散射使天空变成蓝色，因此没有大气的行星就不可能有明亮的天空。例如，阿波罗（Apollo）宇航员在月球上拍摄的照片显示，虽然月球表面沐浴在阳光下，但是在远离太阳的所有方向上都是完全黑暗的天空。

文章插图

瑞利散射光线以不同长度的波移动：有些较短，则发出蓝色光；有些较长，则发出红色光。当阳光到达我们的大气层时，空气中的分子会散射蓝色的光，但让红色的光通过，科学家称此为瑞利散射。

当太阳高高在上时，它会出现其真实颜色：白色。在日出和日落时，我们会看到更红的太阳。这是因为阳光穿过了我们大气的较厚层。这样一来，就会散射蓝色和绿色的光，使红色的光可以通过，并以红色、橙色和粉红色的美丽颜色照亮天空。
除此之外，瑞利散射会影响我们看到月球的方式。在月全食期间，当月亮穿过地球的阴影时，蓝色和绿色的光散布在地球的大气中，让红色的光穿过。我们的大气就像放大镜一样，将红色的阳光折射（弯曲）到月球上，这可以使它呈现深红色调。

文章插图

图注:在2003年5月15日的全月食期间，月亮呈深红色。
瑞利散射在其他行星上也起作用。您知道火星上的天空还是蓝色吗？（当没有大风暴将红色灰尘吹向空中时）
其他行星上的天空也是蓝色的吗？这完全取决于这个星球的大气成分。例如，火星的大气层非常稀?。?主要由二氧化碳构成，并充满了细小的尘埃颗粒。这些细小颗粒对光的散射与地球大气中的气体和颗粒的散射不同。
NASA的火星探测器和火星着陆器的照片向我们显示，在火星上看日落实际上与我们在地球上所经历的相反。在白天，火星的天空呈橙色或微红色。但是随着太阳的下落，太阳周围的天空开始呈现蓝灰色调。

文章插图
图注:1976年8月29日，来自维京号航天器的火星天空的照片。
总结天空是蓝色的是由于下面这三件事的结合：

阳光是由许多不同波长的光组成的大气粒子更容易散射蓝色光我们的眼睛对各种颜色都有反应对人类来说，天空是蓝色的。但是如果我们能非常有效地看到紫外线，那么天空可能会显得更像紫罗兰色。如果我们只有两种类型的视锥细胞（如狗），则可以看到白天的蓝天，而看不到日落的红色、橙色和黄色。不过当我们从太空看地球时，它也是蓝色的，但是这与大气无关！
我是科普子期君，期待你的评论、转发哦！
为什么天空是蓝色的？
在晴朗的晴天，我们上方的天空是湛蓝的。到了晚上，日落将呈现红色，粉红色和橙色的美丽风景。那么为什么天空是蓝色的？是什么使日落变成红色？要回答这些问题，我们必须了解光，地球的大气以及这两者如何相互作用的。大气是地球周围气体分子和其他物质的混合物。在我们眼里它是环绕我们地球的厚厚一层气体，但宇航员称其为“细蓝线” ，因为从太空看，它看上去狭窄而细腻。
大气主要由氮气（78％）和氧气（21％）组成。还有最常见的是氩气和水（呈蒸气，液滴和冰晶的形式）。还有少量其他气体，以及许多小的固体颗粒，例如灰尘、煤烟、灰烬。
要了解为什么天空是蓝色，我们需要考虑阳光的性质以及它如何与构成我们大气的气体分子相互作用
人眼看起来白色的阳光是彩虹所有颜色的混合。日光可以被认为是一种电磁波，当日光穿过大气层时，电磁波会导致空气分子内部的带电粒子（电子和质子）上下振荡。发生这种情况时，振荡电荷会产生与入射太阳光相同频率的电磁辐射，但会在所有不同方向上传播。空气分子将入射的阳光重新定向的过程称为散射。
可见光光谱中的蓝色部分比红色部分具有更短的波长和更高的频率。因此，当所有颜色的阳光穿过空气时，蓝色部分导致带电粒子的振荡速度快于红色部分。振荡越快，产生的散射光就越多，因此蓝色的散射比红色强。对于比可见光的波长小得多的粒子（如空气分子），差异是巨大的。带电粒子的加速度与频率的平方成正比，而散射光的强度与该加速度的平方成正比。因此，散射光强度与频率的四次方成正比。
图注:我们可以看到的光谱，从红色到蓝色的每种颜色的波长都较短。
当我们看着远离太阳的天空中的任意点时，我们只能看到被大气重定向到我们视线中的光。因为蓝色光比红色光更常发生，所以天空显示为蓝色。紫光实际上比蓝光散射得更厉害。但是，进入大气层的阳光多半是蓝色，而不是紫色。而且，我们的眼睛对蓝光的敏感程度要比对紫光的敏感程度高，因此天空看起来是蓝色的。
晚霞为什么是红色的？
当我们在地平线上观看夕阳时，情况恰恰相反。我们只能看到尚未散射到其他方向的光。穿过大气层而没有被散射的太阳光的红色波长到达我们的眼睛，而被强烈散射的蓝色光则没有。地平线上的阳光穿过大气层的距离越长，效果越明显。而从头顶上方射下来的太阳光，蓝色光被散射的机会更多。因此，夕阳显得微红。在受污染的天空中，硫酸盐，有机碳或矿物尘埃的细小气溶胶颗粒会进一步放大蓝光的散射，使有时在受污染的条件下产生的日落非常壮观。
图注:晚霞的天空是红色的
另一方面，云由大量的水滴组成。它们散射太阳光的方式取决于云滴如何折射和内部反射以及衍射光。对于这些粒子，蓝光和红光的散射之间的差异几乎没有气体分子大。因此，我们的眼睛会在所有可见波长处接收大量的散射光，从而使云看起来比蓝色更白，尤其是在蓝天背景下观看时。
由于大气的散射使天空变成蓝色，因此没有大气的行星就不可能有明亮的天空。例如，阿波罗（Apollo）宇航员在月球上拍摄的照片显示，虽然月球表面沐浴在阳光下，但是在远离太阳的所有方向上都是完全黑暗的天空。
瑞利散射
光线以不同长度的波移动：有些较短，则发出蓝色光；有些较长，则发出红色光。当阳光到达我们的大气层时，空气中的分子会散射蓝色的光，但让红色的光通过，科学家称此为瑞利散射。
当太阳高高在上时，它会出现其真实颜色：白色。在日出和日落时，我们会看到更红的太阳。这是因为阳光穿过了我们大气的较厚层。这样一来，就会散射蓝色和绿色的光，使红色的光可以通过，并以红色、橙色和粉红色的美丽颜色照亮天空。
除此之外，瑞利散射会影响我们看到月球的方式。在月全食期间，当月亮穿过地球的阴影时，蓝色和绿色的光散布在地球的大气中，让红色的光穿过。我们的大气就像放大镜一样，将红色的阳光折射（弯曲）到月球上，这可以使它呈现深红色调。
图注:在2003年5月15日的全月食期间，月亮呈深红色。
瑞利散射在其他行星上也起作用。您知道火星上的天空还是蓝色吗？（当没有大风暴将红色灰尘吹向空中时）
其他行星上的天空也是蓝色的吗？
这完全取决于这个星球的大气成分。例如，火星的大气层非常稀薄，主要由二氧化碳构成，并充满了细小的尘埃颗粒。这些细小颗粒对光的散射与地球大气中的气体和颗粒的散射不同。
NASA的火星探测器和火星着陆器的照片向我们显示，在火星上看日落实际上与我们在地球上所经历的相反。在白天，火星的天空呈橙色或微红色。但是随着太阳的下落，太阳周围的天空开始呈现蓝灰色调。
图注:1976年8月29日，来自维京号航天器的火星天空的照片。
总结
天空是蓝色的是由于下面这三件事的结合：
阳光是由许多不同波长的光组成的
大气粒子更容易散射蓝色光
我们的眼睛对各种颜色都有反应
对人类来说，天空是蓝色的。但是如果我们能非常有效地看到紫外线，那么天空可能会显得更像紫罗兰色。如果我们只有两种类型的视锥细胞（如狗），则可以看到白天的蓝天，而看不到日落的红色、橙色和黄色。不过当我们从太空看地球时，它也是蓝色的，但是这与大气无关！
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天空就像上帝的画布：白天，天空被染成了蓝色，傍晚，天空被染成了红色，而下雨前，天空又被染成了灰色…对于一天内的天空颜色变化，相信大家都习以为常了。那么，你有没有思考过这么一个问题：天空为什么是蓝色的呢？白云为什么是白色的？朝霞和晚霞为什么是火红火红的呢？
关于这些问题，比较简单的回答就是太阳光透过空气入射到人的眼睛的过程中，空气中的杂质改变了光的颜色表现，从而形成了蓝天、白云、火烧云等五彩斑斓的世界。但是要从科学的角度详细解释这个问题，我们需要了解一下太阳光和空气的相关知识，有了这方面的了解，我们再去解释天空的颜色变化就容易理解的多了。
天空的奥秘
首先，我们来解锁一下天空的奥秘。天空是由各种气体组成的空气所构成，空气对于地球来说就像一层“保护罩”, 保护着地球上生物不受紫外线的高强度照射，如果没有了这一层保护罩，地球上的生物不仅会得各种皮肤病，而且地球也根本没办法滋生这么多生命。
空气并不是空的，是由气体和各种微小的颗粒组成。空气的组成中99%是氮气和氧气，其余是二氧化碳和惰性气体等。空气中的杂质来源很多，水蒸气、扬尘、汽车尾气、工厂排气、以及各种空气中的微生物。正因为有了这些杂质，本来无色无味的水汽能借助这些介质以雾的形式展现在人的眼前，阳光也会以不同的颜色照射到大地上。
太阳光的奥秘
广义来讲，太阳光是指来自太阳的所有频谱的电磁辐射，而它传播的速度极快，约为每秒30万公里。光具有波粒二象性，光的波粒二象性简单说就是光既具有波动特性，又具有粒子特性。
光传递能量的大小与光的频率成正比，而频率决定了光的颜色。我们知道，光有赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色，用我们小时候玩的三棱镜对准太阳光时就会看到这五彩斑斓的颜色。太阳光的颜色有7种，但我们的眼睛只能看到其中特定频率范围内的光，称之为可见光。下图是一束光经过三棱镜后折射出的7种颜色。
不同颜色对应的波长和频率如下：
红色：波长约625—740纳米，频率约480—405兆赫；
橙色：波长约590—625纳米，频率约510—480兆赫；
黄色：波长约565—570纳米，频率约530—510兆赫；
绿色：波长约500—565纳米，频率约600—530兆赫；
青色：波长约485—500纳米，频率约620—600兆赫；
蓝色：波长约440—485纳米，频率约680—620兆赫；
紫色：波长约380—440纳米，频率约790—680兆赫；
通过上述数据我们看到，紫色光的频率最高、波长最短，红色光的频率最低、波长最长，但是这两种光因为波长过长和过短，我们用肉眼是看不见的。
既然阳光有这么多颜色，为什么天空却只是蓝色的呢?
我们知道，光都是以直线传播的，但这仅局限于在没有外界物质干扰的情况下。在实际环境中，当光传播时不可避免要遇到空气中的水蒸气和其他微粒。在这些颗粒的阻挡下，波长较长的光（红色光、橙色光等）可以从这些颗粒上直接跨越过去，没有向四面折射。但是波长较短的光（蓝色光和紫色光）就没有这么强势了，它们因为波长太短无法跨越过去，被这些颗粒反射或折射成了各个方向的散光，发散的到处都是，这样一来，天空就被散射成了蓝色。
这个原理可以用更加形象的现象进行描述，我们把空气中的颗粒当成水中的小石块，把阳光的传播当成水面上的波浪。当一个物体砸落到水面上时, 就会产生一层层的涟漪，这些波浪就会向四周扩散。这时候，如果扩散中的波浪（阳光）碰上一块小石块（空气中的颗粒）的话，大波浪（波长较长的光）就会直接从小石块上溢过去，而小波浪（波长较短的光）会被石块打乱。
所以在光的传播过程中, “小波浪” ( 波长短) 的蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍，被“散射”得到处都是, 布满整个天空，这样一来，天空就变成了蓝色的了。
在上面的解释中，我们定性的描述了不同波长的光在碰到颗粒时会引发不同的反应，而其中定量的描述，是由英国物理学家瑞利发现的。瑞利通过实验发现：光的散射强度与波长的4次方成反比，为表彰瑞利的这一特殊贡献，科学家称这种现象为“瑞利散射” 。
这一现象可以用下面的实验进行验证：假设装水容器的左侧有一光源S，当光源S发出的光束射到装满水的透明容器上，当容器内倒入豆浆等液体使其变浑浊后，阳光在穿过容器时就会发生散射。人从垂直于光的传播路径的方向( 图中的Y方向) 观察时，散射光是青蓝色的，说明此入射光中含较多的短波，当人从正对着入射光的方向(图中的X方向) 观察时，通过容器的光是红色的。
下图是实验原理图。
上面我们讲到，光的散射强度与波长的4次方成反比，其实，这是有前提条件的，前提就是微粒的直径小于可见光的波长。按照反比关系，阳光在穿越大气时，阳光中波长比较长的红光的散射强度最小，因此大部分能够直接透过大气中的杂质投向地面。而波长较短的蓝色、紫色光因为波长短，散射强度大而被颗粒散射在空中。按照计算和试验数据表明，当一束光穿过大气层时，被空气中的微粒散射的蓝光和紫光约比红光多5至6倍。
既然越短波长的光散射越强，为什么天空不是紫色的？
上面我们说到，蓝色光和紫色光因为波长较短被颗粒散射，但紫色光的波长比蓝色光的波长更短，为什么天空是蓝色的而不是紫色的呢？
原来，空气分子对所有光的吸收能力是不同的，而蓝色和紫色光中，空气分子对紫色光的吸收能力更强一些，紫色光被永久留在了那里，这才有了天空的蓝色。另外，我们眼睛所能看到的蓝色与我们特殊的眼睛结构也有关系。
我们人类的眼睛有三种接收器，分别是红椎体、绿椎体和蓝椎体。当一束同样强度的光进入我们的眼睛时，接收器会根据受到刺激的强弱来对这些光进行二次加工，然后再被送入大脑的感知皮层。当紫色光和蓝色光进入眼睛时，红锥体和绿锥体对蓝色和紫色光的感知能力较弱，而蓝锥体对蓝光的感知能力很强，这样综合下来，蓝色被送入了大脑皮层，而紫色也就被无情的筛掉了。怎么样，咱们的眼睛是不是一个天然的“有色眼镜”呢？
清晨日出或傍晚日落时, 为什么看到的天空呈红色？
这是因为清晨和傍晚时，太阳光几乎平行于地平面，阳光到达人眼睛中时需要穿过的大气层的厚度最厚，路上穿过的空气分子和其他杂质也更多，阳光这一段漫长的路上经历了太多粒子的折射、散射，波长较短的蓝光和紫光被逐渐消散（这一现象也解释了在大雾天时，天空看起来是白茫茫的一片，而不是蓝色的）。波长较长的红光因为能跨越这些粒子而到达人的眼睛位置，这样一来，人眼中的天空就是红色的了。怎么样，了解了阳光的波粒二象性后，眼前的晚霞是不是更美妙了呢。
下图是观察者在清晨和中午观察阳光的示意图。
为什么云层在天空中看上去是白色的？下雨前为什么是灰色的？
学过小学科学课的同学们都知道，白云是由空气中的水珠组成的，虽然水珠在人看来很小，但在阳光的波长面前却是一个庞然大物，这时候，瑞利散射定理也就不再适用了。在水珠的作用下，一部分的光被反射到空中，一部分发生了迈以散射（指入射光在大于光波长的微粒上散射后散射光和入射光波长相同的现象），还有一部分光在直线传播中没有碰到水珠而直接照射下来。因此，阳光在穿过云层、照射进人眼睛中时本身的成分没有受到影响，所以看起来是白色的。
那为什么下雨前云层就变成黑色的了呢？原来，下雨前，云层内的水珠含量达到最大，云层越来越厚，这时候太阳光以及经过迈以散射的光只有少部分穿过了厚厚的云层，人的眼睛中捕获不了这部分光，所以就造成了人眼中乌云密布的景象了。
宇航员背景中的天空为什么是黑色的?
我们从视频或者宇航员传回的照片中可以看到，太空中的颜色总是黑压压的一片，那为什么低空是湛蓝色的，而到了高空就变黑了呢？
原来，高空与低空的一点区别就是高空的空气更加稀薄，扬尘、汽车尾气等杂质基本没有，空气分子也相对低空较少，这时候阳光因为缺少介质而无法散射，没有了散射光，天空看起来就变成黑色的了。下图是宇航员背景中的高空图片。
总结
最后，我们来总结一下天空在人的眼中是蓝色的原因：太阳光是由7色光组成的，当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扬尘、汽车尾气等其他颗粒会对阳光有吸收、反射、透射等作用，而7色光中波长较短的蓝光因为散射强度大而被颗粒散射的到处都是，所以我们就看到了眼中的蔚蓝色的天空。而至于白云、乌云和晚霞、朝霞的变化多彩，也是由于空气中介质的多少和大小变化所引起的。
所以说，大自然真的非常奇妙，简简单单的空气不但给了我们赖以生存的条件，也让我们眼前的世界变得多彩斑斓了起来。
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天空呈蓝色是大气层对于太阳光的散射作用。蓝色是阳光七色光中的一种。因他波长较短，有较强的穿透能力，在没有云层遮挡时，当蓝光穿透大气层时，与大气的微粒碰撞发生散射形成蓝天。
官方的解释是:
因为大气对太阳光的散射作用，使我们看到的天空呈现蓝色，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。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。
但是在我个人看来:
这是地球母亲给我们的一份最好的礼物她可以让我们对蓝天白云充满幻想给人带来好心情与希望。
每当我抬头望着天看到蓝蓝的天空云朵在不断的变化我的心情莫名的就会很好所以也有句话是当你心情不好的时候望着天空心情就会瞬间好起来～
?
这是大气分子和大气中的尘埃对太阳光进行散射的结果
太阳光是由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光组成的，在这七种光中，青、蓝、紫的波长较短，容易被大气分子和尘埃散射。被散射的这三种光布满天空时，眼睛本身对紫色并不敏感，再加上紫色光在散射的同时也被大量吸收，这时眼睛里视锥细胞含有的蓝敏色素起到了重要的作用，于是，我们眼睛所看到的天空便是蓝色的
“为什么天空是蓝色的”这个问题默认了天空是蓝色的，但事实情况并不是这样，对于不同的星球甚至是同一星球不同时段天气下的颜色都不一样。不妨把问题改为“天空是什么颜色的？为什么呢？”
那天空到底是什么颜色的呢？月球上的天空是漆黑的，地球白天晴朗时的天空是蓝色的，地球的朝霞和晚霞的颜色是红色的，而火星上的现象与地球恰恰相反。在火星上，白天是红色的，而傍晚却是蓝色的。为什么会出现这种现象呢?这就要从大气的散射说起了。
瑞利散射和米氏散射
空气中不只是灰尘和水滴等大微粒才能引起散射，1911年爱因斯坦发现空气中的分子也会引起散射，在大气中氮气约占78%，氧气约占21%，还有一些稀有气体。
瑞利散射只适用于粒子尺度远小于光波波长的情况，当粒子尺度大于1 /10 波长时，就要用精确的散射理论来处理。米氏( G． Mie) 于1908 年对任一尺度的粒子的散射问题进行了精确的计算，结果表明当粒子半径r＜500nm时，粒子对短波的散射比长波强，当500nm＜r＜1400nm时，粒子对长波的散射比短波强，若大气中充满了半径为700nm的水滴，天空将呈现红色。当r＞1400nm ，在可见光范围内（400-760nm）散射与波长无关，若天空中存在大量这样的水滴，天空将呈白色。
1871 瑞利提出瑞利定律：散射光强和波长的四次方成反比。这个定律只针对粒子小于光波长的1/10的情况，如大气中的气体分子。
1908年，戈神拉夫·米提出米氏散射：散射光强和波长的二次方成反比。米氏散射针对大于光波长1/10情况，如气溶胶、水滴等。
空气中有气体分子也有气溶胶、灰尘等微粒，计算表明，不管是米氏散射还是瑞利散射，都可以看出空气中的灰尘颗粒或者空气分子对蓝光( λ = 450nm) 的散射要比对红光( λ = 660nm) 强得多( 约五倍) ，而且波长短的蓝光偏折的角度很大，波长长的红橙光偏折角度较小。这就是为什么天空是蓝色的。海水呈现蓝色的原因大同小异。
但是，我们知道，波长最短的并不是蓝光，而是紫光，紫光的散射应该更强，为什么天空不是紫色，而是蓝色的呢?
太阳光中各波段的光的数量并不是一成不变的，紫光在经过大气高层的时候被吸得最多。另一个原因是跟人眼的感光细胞有关。人眼的视网膜上有两种感光细胞，分别是杆体细胞和锥体细胞，它们对可见光谱内不同波长的辐射，具有不同的敏感度。在明视觉时( 亮度＞103 cd·m-2，主要锥体细胞作用)，人眼对黄绿光( 555nm) 最敏感，在暗视觉时( 亮度＜103 cd·m-2，主要是杆细胞作用) ，人眼对蓝绿光( 570nm) 最敏感。
由于人眼对紫光的敏感性比对蓝光的敏感性低，而太阳光谱中紫光相对蓝光要少一些的缘故，尽管散射光谱中紫光比蓝光的相对光谱功率大，但天空光确实是蓝色的。
朝霞晚霞的原因
成也萧何败萧何，朝霞晚霞呈现红色的原因也是因为蓝光被大量散射。日出和日落时，由于太阳光线是斜射过来的，穿过很厚的大气层，空气的分子、水汽和杂质，使得光线的短波光大量散射，而红、橙色的长波部分，却散射得不多，因而照射到大气下层时，长波光特别是红光占着绝对的多数，所以朝霞晚霞颜色多为红橙色。
为什么云烟是白色的？
云是小水滴组成的，烟是灰尘固体颗粒组成的。它们的直径都比可见光的波长大得多，所以阳光照射到它们表面的时候主要是发生漫反射，将白光全部反射出来，所以显现的是白色。云的色彩取决于它自身的厚度和含水量，在下雨天云层特别厚，阻挡了多数阳光的通过，所以云层显现灰黑色。
火星白天天空是红色，傍晚天空是蓝色的原因
火星白天
火星落日
在月球表面没有大气，当白色的阳光照射到月球后全部都被月球上的岩石反射回去，所以月球上的天空一片漆黑。而火星上是有大气的，只不过大气比地球上的稀薄很多，火星上还有很厚的尘埃，这些尘埃是氧化铁，所以在白天火星的天空看上去是红色的。当太阳落下的时候，太阳光斜射到火星，其经历的大气厚度就相当于是白天照射地球的大气厚度，所以天空显现蓝色。
因为蓝色的天空最漂亮吧，蓝天白云，大家猜猜这是哪个城市？
天为什么是蓝的，也是我一直以来想知道的问题，经过我查阅资料才搞明白天为什么是蓝色的。
抖个机灵。。。你想想如果天空是其他颜色你不觉得怪怪的吗，红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫，让你挑一个？
夜晚天空是黑的，云是白色的，大地是绿色的，剩下的颜色你觉得哪个合适？
事实上，蓝色对生命的进化是很重要的，不是你习惯了蓝色，而是天空本来就是蓝色的，然后才有的人类！
1.阳光的可见部分包括紫光(小波长. 410nm左右)到红光(大波长, 680nm左右)
2. 而空气里的大多分子，比如氧气和氮气(直径在300 pm左右)，比可见光的波长更小，所以会发生瑞利散射(Rayleigh scattering).
3. 如上图公式，波长越小，瑞利散射强度越大，所以蓝光散射强度比其他颜色的光要大，所以天空是蓝色。
4. 紫光波长更?。?为什么天空不是紫色的?
一方面，因为太阳光中，蓝色波段的光比紫色波段的光更多
另一方面，人眼对蓝光比紫光更敏感。下图红绿蓝三条线代表人的三种视锥细胞对不同波长光线的敏感度；黑色虚线代表视杆细胞；视锥细胞负责颜色，视杆细胞感受亮度和强度，可见无论是颜色还是强度，人眼对蓝光都要比紫光敏感。
天空为什么是蓝色的？主要因为光线折射，还有眼睛对色彩的感知。
日照太阳光穿过大气的角度，空气中粒子和大气分子的大小，以及我们眼睛感知颜色的方式。
让我们先把天空从等式中拿出来，从颜色开始。从物理学的角度来看，颜色指的是可见光留下物体并撞击传感器，如人眼。这些波长可能会被反射，或者散落，或者它们可能来自对象本身。
对象的颜色取决于光源中包含的颜色；例如，在蓝光下观察的红色油漆看起来是黑色的。艾萨克·牛顿用棱镜证明，太阳的白光包含可见光谱的所有颜色，因此在阳光下所有颜色都是可能的。
在学校里，我们大多数人都知道香蕉是黄色的，因为它反射黄光，吸收所有其他波长。这是不准确的。香蕉散射的橙色和红色和黄色一样多，并且在某种程度上分散了可见范围内的所有颜色[来源：博伦] 。它看起来黄色的真正原因与我们的眼睛如何感知光线有关。然而，在我们进入这一阶段之前，让我们来看看天空到底是什么颜色。
晴朗、无云的白天天空是蓝色的，因为空气中的分子从太阳散射的蓝光多于散射红光。当我们在日落时仰望太阳时，我们会看到红色和橙色，因为蓝色的光线已经从视线中散开了。
来自太阳的白光是彩虹所有颜色的混合物。艾萨克·牛顿证明了这一点，他用棱镜来分离不同的颜色，从而形成一个光谱。光的颜色是根据它们不同的波长来区分的。光谱的可见部分从波长720 nm左右的红光到波长约380 nm的紫，橙色、黄色、绿色、蓝色和靛蓝之间。人眼视网膜中的三种不同类型的颜色感受器对红、绿、蓝三种波长的反应最强烈，给了我们色觉。
Tyndall效应
1859年，约翰·廷德尔(JohnTyndall)迈出了正确解释天空颜色的第一步。他发现，当光线穿过悬浮着小颗粒的透明流体时，较短的蓝色波长比红色的散射更强。这可以通过用少量牛奶或肥皂在水箱中照射一束白光来证明。从侧面看，光束可以从它散射的蓝光中看到；但是，从末端直接看到的光在穿过水箱后会变红。散射光也可以用偏振光滤光器来偏振，就像天空透过偏振光太阳镜呈现出更深的蓝色一样。
这是最正确的称为Tyndall效应，但物理学家更常见的是瑞利散射-继瑞利勋爵之后，他在几年后对它进行了更详细的研究。他指出，对于足够小的粒子，散射光的数量与波长的四次方成反比。由此可以看出，蓝光比红光散射得多(700/400) 。4 ~= 10.
灰尘还是分子？
Tyndall和Rayleigh认为天空的蓝色一定是由大气中的小颗粒尘埃和水蒸气造成的。即使在今天，人们有时也会错误地说这是事实。后来，科学家们意识到，如果这是真的，空气中的空气中的氧气和氮气分子就足以解释散射的原因，在湿度或阴霾条件下，天空颜色的变化会比实际观察到的要多。1911年，爱因斯坦最终解决了这个问题，他计算了分子散射光的详细公式，并发现这与实验相符。与观察相比，他甚至能够利用这一计算来进一步验证Avogadro的数字。分子之所以能够散射光，是因为光波的电磁场会在分子中产生电偶极矩。
为什么不是紫罗兰？
晴朗的天空，经常是蔚蓝色的，特别是一场大雨之后，天空一片幽蓝，令人心旷神怡。如果你有留意，就会发现，在你头顶的天空是蓝色的，可是在地平线—天地相接的地方，天空看上去却几乎是白色的。我们也观察到，阴天的时候，或是空气污染严重的城市，天空往往就是白茫茫一片。太阳落山时的傍晚，天空不显现蓝色而显现红色，正在下落的太阳也变成暗红色，这又是为什么呢？大自然所展现给我们的各种色彩，是阳光所赋予的，也和我们的眼睛本身有关。我们习以为常的现象，若是用心研究，探其原因，就不得不感叹其中的奇妙。而天空的颜色，可以用一些大家都能理解的物理知识来解释，它是天空中的大气分子、水滴、其他微粒和阳光共同作用的结果。光是能量以电磁波传播的一种方式，光和其他波(比如声波)不同的是具有波粒二象性。这是因为光是由一种无质量的粒子——光子组成，所以光不但具有波的特性，还有粒子的特性。光传递能量的大小与光的频率成正比，而光的频率正好决定其颜色。但我们的眼睛只能看到其中特定频率范围内的光，称之为可见光，频率过高(紫外线)和过低(红外线)，我们都看不见。对于太阳光，牛顿首先用三棱镜发现其中包含着赤、橙、黄、绿、蓝、靛和紫7种颜色。在7种不同的可见光中，红光波长最长(频率最低)，紫光波长最短(频率最高) 。我们肉眼所看到的是它们的混合结果。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。光其实是像一个波浪那样在运动的。我们来设想一下一滴雨落在一个水洼里的情景。当这滴雨落到水面上时，就会产生小波浪，波浪一起一伏地变成更大的圈，向着四面八方扩展开去。如果这些波浪碰上一块小石子或一个别的什么障碍物，它们就会反弹回来，改变了波浪的方向。而阳光从天空照射下来，一样会连续不断地碰到某些障碍。因为光所必须穿透的空气并不是空的，它由很多很多微小的微粒组成。其中百分之九十九不是氮气便是氧气，其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒，来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰。虽然氧气和氮气微粒只是一滴雨水的一百万分之一，但是它们也照样能阻挡阳光的去路。光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回，自然也就改变了自己的方向。可是那么多颜色的光改变了方向，为什么只有蓝色被看到呢？我们还得回到刚才说的那个水洼里。水洼里，小的波浪遇到小石子的话，水面便被搞得混乱不堪；但如果是一个“巨浪”，像你用手在水洼边掀起的那种“巨浪”，它就有可能干脆从石头上溢过去，并畅通无阻地到达水洼的对面边缘。那么，就像有大波浪和小波浪一样，各种各样颜色的光波也有不同的“波浪”，也就是波长：不过它们可不像水波的波浪，用肉眼是看不出它们的大小的，因为它们小得难以想像，只是一根头发的一百分之一！得用很灵敏的测量仪表才可以精确地测定出来。蓝色光和紫色光的波长比较短，相当于“小波浪”；橙色光和红色光的波长比较长，相当于“大波浪” 。当遇到空气中的障碍物的时候，蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍，便被“散射”得到处都是。用物理定律来描述，即是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。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。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。
为啥是蓝色的呢
万里无云的蓝天是蓝色的。那是因为在空气中分子散射太阳光线当中蓝色部分的能力高于其散射红色光色的能力。日暮时分，我们看到落日呈现红色和橘黄色，这是因为蓝色光被散射并且朝着视线以外的方向传播。
太阳发出的白色光包含了彩虹色的所有颜色。牛顿利用多棱镜分离得到了不同的颜色并制成色谱证明了这一点。不同颜色光线具有不同的光波的波长。可见光线谱范围跨越最长720nm红光到最短的380nm得紫光,其中包含橘黄，绿，蓝和靛蓝的光波波长。人眼视网膜上的色彩接收器对于红绿蓝三种颜色有较强的接收能力，三种颜色的组合形成了人类的色觉。
怎么追姑娘？
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，他发现粒子尺度远小于入射光波长时（小于波长的十分之一），其各方向上的散射光强度是不一样的，该强度与入射光的波长四次方成反比。后面科学家命名为“瑞利散射” 。即频率较高（即颜色较蓝紫）的光子比频率较低（颜色较红）的光子更容易被吸收。大气分子对可见光中蓝光的散射比红光强5倍。虽然紫光的散射强度是红光的10倍，但是人眼视网膜对紫光并不敏感，最终晴天天空呈现蓝色。
因为叫天所以蓝，有时也会黑的。
这个问题问得好，首先地球不同于其他的星球，地球表面分布着大气层，大气层中有水蒸气，也有氧气和各种气体，还有浓厚的大云层。太阳光从太空照射到地球，经过折射散射，会把太阳光分解成多种可见的光。这里面就包括了蓝色的光。这种光是肉眼可见，那就是我们抬头可见的蓝色。
以上为参考。具体你可以了解高中物理书本上的一些解释。谢谢大家。
因为白衣天使在人间
因为太阳的散射，太阳光有七种颜色，但是蓝光属于短波，容易被大气中的微粒散射。并且在短波中，蓝光能量最大，因此散出来的波多，天空呈现蓝色。
果子回答:
这个问题的回答，仅仅从自然光学物理的角度去解释，恐怕不是出题人的本意。因为我永远没有光学物理学家解释得那么通透、明白。所以，我还是多从人文的角度去思考和阐释吧。
从光学物理来讲，太阳光是由赤橙黄绿青蓝紫七种光组成的。在这七种光中，青蓝紫波长较短，容易被空气分子和尘埃散射，所以我们所看见的天空就是以蓝色为主色，时而青蓝，时而紫蓝。
天空是蓝色的，因为天空是大海的倒影，漂浮的云朵是大海翻动的浪花。
天空是蓝色的，因为蓝色是世间最原始的颜色，是永恒的象征，永远给人以安全感。
天空是蓝色的，神秘的蓝色总是让人浪漫而梦幻，它让人梦想不灭，充满希望，生生不息。
天空是蓝色的，因为他时刻警示着人们，要像大海一样博大胸怀，海纳百川，厚德载物。
天空是蓝色的，只有睿智、超凡脱俗的人才会时而仰望天空，因为那是他们的颜色。
我本人也挺喜欢蓝色，喜欢蓝色的天空。通常喜欢蓝色的女孩一般都智慧、美丽、文静、安详与洁净。
在蔚蓝的天空下，无论是白天还是黑夜，我都愿永远沉浸在自己蓝色的梦幻里，最好来一场蓝色生死恋，不负韶华，不负卿。
（本文所有图片为网络图片）
天空，为什么不是白色的。
随着环境保护工作的力度加大，以及对化石燃料的限制使用和排放标准严格要求。久违的蓝天白云频频再显，百里之外的南山在蓝天下构成了一道美丽的风景线。
众所周知，蔚蓝色的天空原是大自然的本来面目。为什么在大晴天，天空是蓝色的？小学生都知道的原因。在太阳光的七色光中，其中的蓝，青，紫光由于波长较短，很容易被大气层中的微粒散射，其中的蓝光能量最大，散射出的光波最多，因此天空总是逞现出蔚蓝色。
过去的十多年，由于过度使用化石燃料，超巨量排放的烟霾尘埃，给大气层造成了严重的污染。天空一年四季都是处在灰朦朦间。现在蓝天白云频频出现，终于还给人类一片蓝天。要保持这美好的蓝天，人们的环境保护工作任重道远。
天空为什么是蓝色的？
从科学的角度来看：是由于大气对阳光的散射作用，太阳光是由七种颜色组成。蓝色是短波能量当中最大的，被大气的微粒散射，因此出现了蓝色，蓝色的深浅与气团有关。
从艺术的角度来看：天空并不完全是蓝色，在画家和摄影师眼里，天空的颜色是多变而美妙的，有太阳初升普照大地的金。有傍晚落霞的红似火，有乌云密布的灰白色，有黑夜星空密布的漆黑。
从文学角度来看：天空的颜色还可以代表心情，蓝色是忧郁、红色是热情、紫色是浪漫等等。其中关于蓝天天空的描写就有：明月出天山，苍茫云海间。沧海月明珠有泪，蓝田日暖玉生烟。月下飞天镜，云生结海楼。等等佳句
另外在不同的经纬度，天空也能呈现出神奇的魔法：极光就是一个很好的典型了。
在我们的地球上空，包裹着一层厚厚的大气。大气是没有颜色的，但是当太阳光进入大气层后，大气会将太阳光向四周散射。太阳光是有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成的，其中红光波长最长，紫光波长最短。波长比较长的红光透射性最大，能够直接透过大气射向地面，橙、黄、绿光也比较容易透过大气，而波长比较短的蓝、靛、紫等颜色的光，却很容易被大气散射而无法透过大气层。
我们知道，光无论是在空气、水或是其他介质中，总是沿着直线传播。一旦遇到一个小的颗粒，就有一部分光线偏离原来的方向向四面八方传播。这就是光的散射现象。
在短波中，蓝光能量最大，散射出来的光波也最多，被散射了的蓝光布满天空，就使天空呈现出一片蓝色了。
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。
是因为大气对太阳光的散射作用。
当太阳光进入到大气层以后，空气分子和粉尘、水珠、冰晶等微粒，对太阳光进行漫反射。阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种组成。其中红光波长最长，紫光最短。波长较长的红光等色光透射性强，可以直接透过大气，射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫光，被大气中的微粒漫反射，其中蓝光能量最大，散射出来的光波最多，因此，我们看到天空呈现蓝色。
因为太阳光有七种颜色，红最强，他先穿过去，橙色第二强，他是第二个穿过去的，黄色也强，所以他也穿过去了，绿色也能穿过去，但是青色、蓝色和紫色他们就弱了。他们被大气层扣下来后，就形成了天空。这就是为什么天空是蓝色的了。
因为，是我们能看到颜色，所以，天空是蓝色的！
这首先要从光的波长说起。大家都知道光是一种电磁波，波长为380—780nm的电磁波为可见光。
我们平时所说的7种颜色——赤橙黄绿蓝靛紫，分别对应着不同的波长。一般来说，红色光波长是640~780纳米，橙色光是610~640纳米，黄色光是530~630纳米，绿色光是505~525纳米，蓝色光是470~505纳米，紫色光是380~470纳米。
大家都知道波长越长就越容易饶过障碍物，有更强的穿透能力。所以波长最短的三种光青、蓝、紫，容易被大气分子和尘埃散射。
注意，虚空本身是没有颜色的，或者说是黑色的。如果没有光进入我们的眼睛，那么我们看到天空就是黑色的。现在我们往天空看，看到的是散射的光。也就是说，我们望天上的时候，一些散射的光进入眼睛，主要就是青、蓝、紫。
被散射的这三种光布满天空时，眼睛本身对紫色并不敏感，再加上紫色光在散射的同时也被大量吸收，这时眼睛里视锥细胞含有的蓝敏色素起到了重要的作用，于是，我们眼睛所看到的天空便是蓝色的。
一般20千米以下的大气层才会有这种情况，大气层越低，大气层的密度越厚，散射功能就越明显。同样的情况还出现在大海中，红光穿透的越深，散射就越不明显，因此看到大海多数是蓝色的。
至于我们为什么称蓝色为蓝色？呃，这就是一个哲学的话题了。大家对某一样东西形成共识，那么这个东西的名字就这么定下来了。就像我们说蓝色，英文是blue一样，反正我们指的都是一回事儿了。对于他本质是什么？真的没必要搞得太明白。
【为什么天空是蓝色的】因为天空反射大海的颜色

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天空不是蓝色的，不仅仅是蓝色的。
为什么会有不同颜色的天空背景。感谢太阳，感谢大气。
有阳光，没有大气，天空是黑色的。如月球上看天空。
地球上，有晴空万里的时候，天空才是蓝色的，太阳光射入大气层，相对纯净的大气对波长短的光线反射多一些，这样我们看到更多的是短波长的光。这些短波长的光人眼识别呈现蓝色。
大雨倾盆前，云层遮挡了阳光，天空是灰蒙蒙的。天空的颜色有很多，是大气和大气中漂浮的颗粒反射太阳光的颜色。空气越干净，空气反射的蓝光就越多。前几天看过哈勃望远镜拍的地球图片，前些年的地球和选择地球颜色已经有了变化，如果说原来地球是蓝色的，现在多了几分灰色调。

所谓的蓝天白云，蓝天在先，白云??在后，蓝比云更高……因为云??是一种雾状气体，只能上升到一定的高度形成了水平线云??层……就再也无法再上升了。
而蓝天没有任何的杂质……在太阳光芒照射下……就形成了蓝蓝的天空。所以说天空是碧蓝碧蓝的。