我們看到的天空往往是藍色的，尤其是壹場大雨過後，天空藍得像秋水壹樣，讓人心曠神怡，渴望飛翔。為什麽天空是藍色的？
大氣本身是無色的。天空的藍色是由大氣分子、冰晶、水滴和陽光創造的畫面。
當太陽光進入大氣層時，長波長的彩色光，如紅光，傳輸功率很大，可以穿透大氣層射向地面；而波長較短的紫、藍、青三色光，碰到大氣分子、冰晶、水滴，就容易散射。散射的紫色、藍色和青色光線充滿天空，使天空顯得藍色。
為什麽天空是藍色的，而不是綠色或紅色的？
首先，妳要明白壹個道理:我們身邊的東西之所以有顏色，只是因為陽光照射在上面。雖然陽光看起來是白色的，但所有的顏色:紅色、橙色、黃色、綠色、青色、藍色和紫色都存在於陽光中。
天空中有這麽多顏色，為什麽我通常只看到藍色？妳可能會問。
如果妳把光想象成壹種波，妳就會解開這個謎。光實際上像波壹樣運動。讓我們想象壹滴雨落在水坑裏。當這滴雨落在水面上時，會產生小波浪，波浪會落入更大的圓圈，向四面八方擴散。如果這些波浪碰到卵石或其他障礙物，它們會反彈回來並改變波浪的方向。
當太陽從天而降時，它會繼續遇到壹些障礙。因為光必須穿透的空氣不是空的，它是由許多微小的粒子組成的。其中百分之九十九要麽是氮氣，要麽是氧氣，其余的是其他氣體顆粒和微小的漂浮顆粒，它們來自汽車尾氣、工廠煙霧、森林火災或火山灰。雖然氧氣和氮氣顆粒只有壹滴雨水的百萬分之壹，但它們仍然可以阻擋陽光的道路。光線從這些小絆腳石上反彈回來，自然地改變了方向。
但是那麽多顏色的光都改變了方向，為什麽只看到藍色？妳可能還是不明白。
我們必須回到我們剛剛談到的那個水坑。
在水坑裏，如果小浪遇到鵝卵石，水面會很亂；但如果是“巨浪”，就像妳在水坑邊用手掀起的那種“巨浪”，可能幹脆從石頭上溢出，暢通無阻地到達水坑對面的邊緣。然後，就像有大浪和小波壹樣，各種光波都有不同的“波”，也就是波長:但它們不像水波的波，它們的大小是肉眼看不到的，因為它們小得不可思議，只有壹根頭發的百分之壹！妳得用非常靈敏的測量儀器才能精確測量。
根據科學家的測定，藍光和紫光的波長都比較短，相當於“小波”；橙光和紅光的波長都比較長，相當於“大浪”。當遇到空中的障礙物時，藍光和紫光因為無法越過那些障礙物而被“散射”到各處，覆蓋了整個天空——天空，所以被“散射”成藍色。
發現這種“散射”現象的科學家叫瑞利。他是在130年前發現的，他也是諾貝爾獎獲得者。
用“散射”現象，可以解釋以下天文現象:
例如，妳頭頂的天空是藍色的，但在地平線上——天堂和地球相遇的地方，天空看起來幾乎是白色的。為什麽？這是因為陽光從地平線到妳所在的地方在空氣中傳播的距離要比它直接從空氣中落下的距離遠得多——並且它在這壹路上自然會吃掉更多的顆粒。這些大顆粒以這種方式多次散射光，因此它在白色中呈現淡藍色。建議大家做個小實驗驗證壹下:拿壹杯水，放在黑暗的背景下，放壹滴牛奶，然後拿手電筒照亮杯子的壹端，靠近它。手電筒的光在水中會呈現淡藍色。如果妳把更多的牛奶放入水中，水就會更白，因為光被這許多牛奶顆粒反復散射，結果是白色的。它和地平線上壹樣白。
傍晚太陽下山時，天空變紅而不是變藍，落下的太陽也變成暗紅色。由於晚霞在去往妳處的路上遇到了無數的顆粒，太陽光的紫色和藍色部分向四面八方散射，只剩下壹點肉眼可見的橙紅色光——由於它們的波長和“大浪”，已經越過了路上的障礙。
但是，如果妳細心的話，妳會發現，在日落之後的壹段時間內，天空會呈現深藍色。這曾經是科學家們關心的壹件奇怪的事情，但幾位物理學家已經在50年前解開了這個謎:造成黃昏天空的藍色是壹種特殊的物質。這種特殊物質在距離地球表面20到30公裏的高度聚集成厚厚的壹層，稱為臭氧層。這種氣體對落下的陽光起著濾色鏡的作用:它攔截了陽光中的黃色和橙色部分，但讓藍色部分幾乎不受阻礙地通過。當最後壹點光消失的時候，所有的顏色都消失在黑夜裏。
臭氧不僅造成了黃昏的藍天，還吞噬了壹種妳看不到的特殊的光:紫外線，或者叫紫外光。妳壹定聽說過紫外線對包括妳在內的所有生物有多危險。如果它照射在妳裸露的皮膚上太久，妳就會曬傷。各處的臭氧層都足夠厚，可以攔截盡可能多的紫外線:這對我們星球上的所有生命都極其重要。
不幸的是，今天，這個威脅生命的保護層在很多地方變薄了，甚至在南極上空形成了壹個大洞。破壞臭氧的殺手是“氟利昂”——壹種人們用來噴頭發摩絲或用於冰箱和空調制冷的物質。這是壹種對臭氧層特別有害的物質，所以很多國家都不再使用這種“臭氧殺手”。
今天我們知道了為什麽我們眼中的天空是藍色的。其實從地球外部看也是壹樣的:覆蓋我們地球三分之二的海水也發出藍光。雖然陸地上有褐色的土地或綠色的森林，但天空永遠是藍色的——從宇宙的角度來看，整個地球被包裹在壹層柔和的藍色面紗中。從大氣層外看到過地球的天文學家都報道過這種情況。
所以地球被稱為“藍色星球”是絕對正確的。它獨特的藍色是生命的顏色。
並且:
晴朗的天空是藍色的，不是因為大氣本身是藍色的，也不是因為大氣中含有藍色物質，而是因為大氣分子和懸浮在大氣中的微小顆粒散射了太陽光。
由於介質的不均勻性。光偏離原來的傳播方向而向側面散射的現象稱為介質對光的散射。
細顆粒的散射遵循瑞利定律:散射光的強度與波長的四次方成反比。
太陽光穿過大氣層時，波長較短的紫光、藍光和青光最容易被散射，波長較長的紅光、橙光和黃光散射較弱。由於這種綜合作用，天空呈現藍色。
為什麽旭日是紅色的？早晨，陽光穿過厚厚的大氣層。此時紫光和藍光強烈散射。當它們到達地平線時，剩下的就很少了，剩下的只是波長更長的黃光、橙光和紅光。所以，初升的太陽是紅色的。
為什麽天空是藍色的？
我們看到的藍天是空氣分子和其他粒子對入射太陽輻射中的可見光進行選擇性散射的結果。散射強度與顆粒尺寸有關。當顆粒的直徑小於可見光的波長時，散射強度與波長的四次方成反比，不同波長的光以不同的比例散射，這也叫選擇性散射。當太陽輻射的可見光進入大氣層時，空氣分子和粒子(灰塵、水滴、冰晶等。)會把陽光散射到周圍。在紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種太陽光中，紅光波長最長，紫光波長最短。波長較長的紅光透過率最大，大部分能直接穿透大氣中的顆粒物射向地面。而藍色、靛藍色、紫色等波長較短的彩色光，很容易被大氣中的粒子散射。
如果短波長的光散射更強烈，妳壹定要問為什麽天空不是紫色的。原因之壹是太陽輻射的可見光通過大氣層時，空氣分子對紫光的吸收率較強，所以我們在太陽輻射的可見光中觀察到的紫光較少，但也不是絕對沒有。我們很容易觀察到雨後彩虹中的紫光。另壹個原因與我們的眼睛本身有關。在我們眼中，有三種類型的接收器，分別叫做紅、綠、藍錐細胞，它們只對相應的顏色敏感。當它們受到外界光的刺激時，視覺系統會根據不同感受器受到刺激的強度來重構這些光的顏色，也就是我們看到的物體的顏色。事實上，紅色錐和綠色錐與藍色和紫色相反。