當問到“天空為什么是藍色的？”這個問題，就不得不提到瑞利散射。
首先要明確：天空本身是不會發(fā)光的，我們看到的天空顏色，實際上是大氣層中的氣體分子將太陽光散射到了我們的眼中。
我們知道，太陽光是“白光”，也就是在可見光波長范圍內(nèi)均勻分布的光，具有“紅橙黃綠藍靛紫”七種顏色。
大氣層中氣體分子的尺度要遠遠小于可見光的波長，這種尺度的微粒對不同顏色的光線具有不同的散射強度。其散射強度與入射光的波長的四次方成反比。紅光的波長較長，被散射的紅光強度就很弱，而藍、紫光的波長較短，散射強度就強。所以，大氣分子就好比一張濾網(wǎng)，把太陽光中長波的成分過濾掉，將剩下的藍、紫光灑向大地。而我們?nèi)祟惖难劬ψ仙夥浅２幻舾?，因此我們看到的天空就是藍色的。
這種遠小于波長尺度的微粒對光的散射定律是由英國物理學家瑞利發(fā)現(xiàn)的，因此得名為瑞利散射。
而太陽為什么是紅色或黃色的呢？
因為太陽本身會發(fā)光，因此我們看到的太陽的顏色主要是直射光，如果沒有大氣層，我們看到的，應該是一個白的發(fā)亮的太陽和一片漆黑的星空。由于大氣分子瑞利散射的存在，更多的短波長光被散射到了整片天空，而波長較長的紅黃光基本不會因散射而發(fā)生損失，因此太陽的直射光中很大一部分藍紫光被散射掉了，剩下的就是長波長的紅黃光。
當然，晴朗的天空并不一直是藍色的，當日落或日出時，天空會呈現(xiàn)出美麗的紅色，這又是為什么呢？
很容易想象：日落或日出時，太陽光要經(jīng)過更厚的大氣層，才能到達我們的眼睛。 波長較短的藍、紫光經(jīng)過這么厚的大氣層的重重散射，能到達我們眼中的所剩無幾，剩下受到散射比較弱的紅光，就是我們看到的夕陽或朝霞及其周圍天空的紅色了。
