天空为什么是蓝色（天空为什么是蓝色的,散射）

约翰·威廉·斯特拉特，瑞利男爵

然而这个过程中太阳光经过的大气厚度比较薄，因此蓝光散射的不多，所以太阳本身包括四周的天空都不会显示红色，然而到了傍晚，太阳快落山时，光线穿过的大气层比较厚，因此蓝光散射的多，于是红光就比较明显了，这就是所谓的夕阳。

天空为什么是蓝色？夕阳为什么是红色？实际上这些都是物理现象，由于太阳光在穿过大气层时，空气分子会对阳光产生一种被称为“瑞利散射”的物理过程，波长越短的光，被散射的越厉害，因此导致了天空整体呈现蓝色，夕阳呈现红色等现象。

实际上在瑞利散射被提出之前，人们普遍认为天空的颜色与丁达尔效应有关，说起丁达尔效应，不少朋友都应该有印象，中学化学课上就学过，人们用这个效应来区分溶液和胶体，当光线穿过胶体时，会在光线路径上产生一条明亮的通路，而溶液则不会（背后的原因就是光在胶体内部发生了散射现象，虽然溶液也可以发生此现象，但过于微弱）。

不过按照这个理论来讲，干旱地区与潮湿地区的天空颜色应该会有明显差异，因此不同地区所对应的大气环境并不是完全一致的，大气中的尘埃、小冰晶、水珠等数量都大有不同，因此如果用丁达尔效应解释的话，不同的地区的人们所看到的天空颜色应该是不一致的，然而事实却不是这样，不论是干旱、潮湿、严寒、酷暑，所有人看到的蓝天基本都是一个色调，这又该如何解释呢？

因此当时的科学家为了解释天空为什么蓝色这个问题，就将丁达尔效应强行应用到大气上去，认为光线在穿过大气层时，会遇到空中的尘埃、小冰晶、水珠等众多的小颗粒，而阳光是一种复合光，在发生散射时，短波会更容易，而短波恰好对应的颜色是偏蓝的，所以天空呈现蓝色。（实际上对于尘埃、小冰晶等这些尺寸有些大的小颗粒，散射效应并不是很强，但理论上，散射现象也是存在的，因此从这个角度看来，用丁达尔效应解释，也算说得过去）

那这样导致的结果就是蓝光更容易散射，考虑这样一个场景，正午时分，太阳光穿过大气照射到地面，由于瑞利散射，蓝光在大气层中四处传播，最后再传播到人眼中，于是天空自然就是成了蓝色。

直到瑞利散射被科学家发现，这个问题才得到了合理解释。简单来说，散射现象不仅出现在类似尘埃等小颗粒身上，对于气体分子同样会发生散射，并且散射量与波长的四次方成反比，或者说与频率的四次方成正比。