天空为什么是蓝的简答(天空蓝色是哪一种)

万里无云的蓝天是蓝色的，这是因为空气体中的分子散射太阳光线蓝色部分的能力比它们的红色分子高。黄昏时，我们看到夕阳呈现红色和橙色，因为蓝光被散射并传播到看不见的地方。

太阳发出的白光包含了彩虹的所有颜色。牛顿用棱镜分离不同的颜色，做了色谱图证明。不同颜色的光有不同波长的光波。可见光的光谱范围从最长的红光720纳米到最短的紫光380纳米，包括橙、黄、绿、蓝、靛蓝的光波长。人眼视网膜上的颜色接收器对红、绿、蓝有很强的接收能力，三种颜色的组合形成了人眼的色觉。

1.廷德尔效应

1859年丁达尔提出的丁达尔效应为我们正确解释天空空的颜色奠定了第一步。他发现，当光穿过含有小颗粒的透明悬浮物时，光波较短的蓝光比红光具有更强的散射现象。当一束白光入射到装有肥皂水或牛奶和水的水箱中时。从水箱侧面看，可以观察到光柱在途中产生蓝光散射。在光柱的出口端，光线穿过水箱后变成红色。光的偏振现象也可以通过偏振滤光片来观察，其原因可以类比为我们戴上偏振太阳镜后可以看到深蓝色的天空空。

图示:建筑物的反射光因雾霾而散射。

我们把上述现象称为廷德尔效应，对于物理学家来说，他们也把这种现象称为瑞利散射，以详细解释散射现象的瑞利男爵命名。Baron Rayleigh发现，在散射粒子足够多的前提下，散射光的量与光波长的四次方成反比。可以推断蓝光的散射量是红光的(700/400)4 ~= 10倍。

2.灰尘还是分子？

丁达尔·瑞利(Dindar Rayleigh)最初认为天空的蓝色空与大气中的尘埃或水汽小颗粒对光的散射有关。甚至在今天，有些人还会错误地用这两个原理来解释天空的蓝色。科学家后来了解到，如果这个理论是正确的，那么我们就可以推导出错误的结论，当湿度上升或者一天中有云的时候，天空空的颜色应该是由于散射而变得丰富多彩的空，所以科学家断定散射的粒子主要是空气体中的氧分子和氮分子，而不是/[1911年，爱因斯坦首次演示了空气体分子的光散射理论。他通过方程计算了分子对光的散射，理论计算值与实际实验结果符合得很好，甚至可以通过将提出的方程与观察到的结论进行比较来验证阿伏伽德罗常数。这些分子之所以能散射光，是因为光的电磁场诱导了分子间电磁距离的变化和排列。

3.为什么不是紫外线？

如果短波光可以有更强的散射，为什么天空空不显示可见光的最短波长——紫光的颜色？太阳的辐射在各个波长上并不是均匀分布的，高空大气可以吸收一部分散射光，所以紫色的散射光就更少了。我们的眼睛对紫光不敏感。虽然这可能是部分答案，但是彩虹中的折射光让我们看到，可见光中靛蓝和紫光的比例高于蓝光。答案的另一部分在于我们的视觉是如何工作的。在我们的视网膜或视网膜锥体中，有三种颜色接收器。这些接收器被命名为红色、蓝色和绿色感光锥，因为它们分别能够接收三种波长的光波。随着三个光锥接收三种颜色光的比例的变化，我们的视觉系统构建了我们所能看到的光的颜色。

当我们仰望天空空时，红色光锥可以识别小剂量的散射红光，但其接收橙色和黄色光波的能力较弱。绿色光锥可以识别黄色和更强烈散射的绿色和绿色蓝色光波。蓝光锥可以接收到蓝光光波附近的光，这种光被强烈散射。蓝光锥和红光锥可以接收到散射最强烈的靛蓝光和紫光，所以我们在视觉上可以看到带有红色光晕的蓝紫色。一般来说，红色和绿色视锥接受的散射光相似，而蓝色视锥接受的散射光更多。这种组合可以解释为什么我们看到的天空空呈现淡蓝色。我们的视觉将天空空调整视为纯色色调，这并非巧合。我们已经进化到适应周围环境，能清晰分辨自然界颜色的视觉是生存优势。

4.黄昏时刻

当空空气晴朗时，夕阳的颜色是黄色的，由于太阳光线在大气中的长距离传播，大部分蓝色的散射光线都丢失了。如果空空气中有一些污染颗粒，夕阳会更红。海边看到的日落是橙色的，是因为空气体中盐粒子的丁达尔散射。太阳空附近的天空更红，因为太阳直接照射到空气体中。这是因为所有散射的光线都会因为散射而改变一个小角度，但在长程散射中，蓝光的散射角度可以是其他光线的两倍甚至更多，其余的会出现黄色、红色和橙色。

5.蓝雾和蓝月

云和薄雾看起来是白色的，因为它们含有比光波更大的粒子。这时，所有波长的光都能得到相同的散射(米氏散射)。但是空气体中有时会有比空气体更小的粒子。一些山区以蓝色烟雾而闻名。山区的植被与大气中的臭氧层发生反应，产生含萜烯的气溶胶，形成粒径约200nm的颗粒，可以散射蓝光。火灾或火山爆发可以使大气中充满500-800纳米的颗粒，这些颗粒刚好足以散射红光。这些现象与廷德尔效应相反，廷德尔效应导致红光的散射损失，使月球出现蓝色光晕。这种现象非常罕见，也被称为蓝月亮现象。

6.乳白色光

丁达尔效应可以解释自然界中一些物体的颜色:例如，蓝色的瞳孔、象牙宝石和蓝色知更鸟的翅膀。这些颜色可以根据散射颗粒的大小而变化。当流体处于临界温度和压力时，轻微的密度波动会导致蓝晕，也称为临界乳光现象。人们利用这一原理来种植具有装饰效果的玻璃，玻璃可以通过表面的颗粒形成蓝色光彩。但是并不是所有的自然蓝色都是由光的散射产生的。海洋的蓝色是由于20米深的海水对长波光的吸收。从海岸上看，海水也反射天空的颜色空，所以呈现蓝色。有些鸟和蝴蝶因光的衍射而呈现蓝色。

7.为什么火星上的天空空是红色的？

根据1977年海盗号火星探测飞船和1997年火星探路者号发回的图像，火星表面呈现红色天空空。这是因为富含铁的尘埃不时出现在大气中。火星空的颜色会随着天气情况而变化。当一天中没有云的时候空，火星天空空呈现蓝色，但是因为火星大气更稀薄，所以蓝色比地球天空空更暗。

参考数据

1.WJ百科全书

2.天文术语

3 .数学-阿吉赛

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