天空为什么是蓝色的，空气中是什么成分让天空变蓝的？

Question

如题所述

Answer 1

空气分子发生散射，太阳光线中蓝色的能力高于红色的能力。日暮时分看到落日呈现红色与橘黄色的原因，蓝光被散射，朝着视线外的方向。

太阳的白色光包含了彩虹的七种颜色。牛顿利用多棱镜并制成色谱证明。不同颜色光线有不同的波长。光色谱范围从720nm的红光到380nm的紫光，包含橘黄，黄，绿，蓝、靛蓝的波长。视网膜上的色彩接收器对于红绿蓝有接收能力，组合形成色觉。

丁达尔在1859年提出的丁达尔效应奠定天空颜色的最初。发现，光线通过小微粒的透明悬浮液时，蓝色光线比红色光线有更强的散射现象。白色光线入射到盛有肥皂水的水箱中。从侧面看去，光柱在途中产生了蓝光散射，光柱出射端，经过水箱变成红色。

偏振极化现象通过偏振滤光片观察，类比于戴上偏光太阳眼镜看到颜色加深的深蓝色的天空一样。以上现象称为丁达尔效应，物理学称作瑞利散射，为散射现象做出解释的瑞利男命名。瑞利发现，存在散射粒子前提下，散射光线的量与波长的四次方成反比关系。由此知，蓝光散射量是红光的 10倍左右。

 

丁达尔与瑞利认为天空呈现的蓝色，可能与灰尘、水蒸气小颗粒的散射存在关系。今日，会错误地用原理来解释天呈现蓝色的原因。科学家们了解到，如果是正确的，可以得到的天空的湿度上升、有云雾条件下，天空颜色应该呈现出五彩缤纷的错误结论，因此认定散射的粒子主要是氧气分子和氮气分子，不是尘埃。1911年爱因斯坦论证了空气分子散射光线的相关的理论，计算分子对光线的散射，理论计算与实际实验结果一致。