为什么天是蓝的?

天气晴朗时，空气中会有许多微小的灰尘、水滴、冰晶和其他物质。当阳光穿过空气时，太阳中较长波长的红色、橙色和黄色光可以穿透大气层并直接射向地面，而较短波长的蓝色、紫色和靛蓝色光很容易被悬浮在空气中的粒子阻挡，从而将光散射到各个方向，使天空呈现蓝色。事实上，散射的蓝光只是一小部分，大部分没有遇到粒子的蓝光和紫光仍然直接入射到地球上，所以入射到地球上的白光仍然是红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫。大雨过后，你有没有注意到天空会越来越蓝，天气越来越晴朗，天空越来越蓝，因为在这样的天气里，空气中会有大量的尘埃粒子、水滴和冰晶。

如果太阳从天而降，即使没有雨，它也会不断遇到一些障碍。因为光必须穿过的空气不是空的，它由许多许多微小的粒子组成。其中大部分，99%或者是氮气或者是氧气，其余是其他气体微粒和微小的漂浮微粒，它们来自汽车尾气、工厂废气、森林火灾或者火山灰。尽管氧和氮粒子比一滴雨小一百万倍，但它们仍然可以阻挡阳光。光从这些无数的小“绊脚石”反弹回来，并改变它的方向:光被散射出去，这就是我们的化学家和物理学家所说的。长波长的蓝光和紫光比长波长的黄光和红光散射得多。因此，在散射光中，紫光几乎是红光的10倍，而蓝光几乎是红光的6倍。绿色、黄色和橙色的光无法与主要的蓝色和紫色光相匹配，所以我们认为这些散射光是天蓝色的。130年前，英国物理学家、诺贝尔奖得主莱利勋爵发现了这一切:当光穿过空气并偏离其最初的直线方向时，光的波长不同，偏离的距离也不同。后来，为了向他致敬，人们把这种散射过程称为瑞利散射。如果你看天空，你主要看到阳光中散射的蓝光，而不是未散射的阳光。