为什么天空是蓝色的
为什么天空是蓝色的
天空里有这么多颜色，为什么我们平时看到的只有蓝色呢？以下是小编为大家整理推荐关于天空是蓝色的一些原因，希望对大家有所帮助。
天空是蓝色的原因
首先我们要知道一个道理：我们周围的事物之所以显现出颜色来，是因为阳光照射着它们。虽然阳光看上去是白色的，但是所有的颜色：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，在阳光里都存在。
阳光从天空照射下来，会连续不断地碰到某些障碍。有氮气、氧气、气体微粒和微小的漂浮微粒等等。当光线遇到这些障碍的时候，自然也就改变了自己的方向。
蓝色光和紫色光的波长比较短;而橙色光和红色光的波长比较长。当遇到空气中的障碍物的时候，蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍，便被“散射”得到处都是，布满整个天空，就是这样被“散射”成了蓝色。
发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利，他是在130年前发现的，他也是诺贝尔奖获得者。
用“散射”现象，同时可以解释下面这些天象了。
比如在你头顶的天空是蓝色的，可是在地平线—天地相接的地方，天空看上去却几乎是白色的。这是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来，需要在空气中走的路程要远得多，而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多。这些大量的微粒子就这样多次散射出光，所以它显得白中透着淡蓝。
建议你做一个小实验来验证一下：拿一杯水，把它放在一个黑暗的背景里，放进一滴牛奶，再拿一只手电筒照射杯子的一端，并靠近它，手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色。如果你往水里放进的牛奶越多，水就越白，因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射，结果就是白色的。道理跟在地平线上空是白色的一样。
太阳落山时的傍晚，天空不显现蓝色而显现红色，正在下落的太阳也变成暗红色，也是一样的道理。由于傍晚的光在照射到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒，使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去，仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线，因为它们的波长长、“波浪大”，翻过了路上的障碍。
其实从地球以外望过来也是一样，覆盖我们地球三分之二面积的海水也散发着蓝光，陆地上虽然有土地的褐色或森林的绿色，然而上空却总是蓝色的。从宇宙中看来，整个地球都被裹着一块轻柔的蓝色面纱。
蓝色，就是生命的颜色。我们的地球就是蓝色星球。保护我们的地球就是保护我们的生命。
原理：光的散射是指光通过不均匀的介质时一部分光偏离原方向传播的现象，偏离原方向的光称为散射光。晴朗的天空是蔚蓝色的，是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果，波长较短的紫、蓝、青色光最容易被散射，而波长较长的红、橙、黄色光散射得较弱，这种综合效应使天空呈现出蔚蓝色。
学霸分析天空为什么是蓝色
所以天空为什么是蓝色的呢？答案就是瑞利散射。
瑞利散射(Rayleigh scattering)是指比光的波长更小的颗粒对入射光线造成的散射效应，注意这里说的是比光的波长更小的颗粒，我们能看到的可见光波长是390~700纳米，水滴、冰晶、尘埃明显不属于这一类，而空气中的分子才属于这一类。换句话说，即便空气是纯净的，没有任何杂质，我们一样能看到蓝色的天空。如果蓝天是大颗粒散射造成的，那么应该雾霾越严重天越蓝才对嘛？这明显说不通。
那么为什么瑞利散射能让天空看起来是蓝色的呢？因为跟瑞利散射的公式，波长较短的光(蓝、紫)更容易被散射，而波长较长的光(红、橙)不容易被散射，所以当太阳光经过大气层时，更多的蓝紫色光由于瑞利散射而弥漫到整个天空，因此天空看起来就是蓝色的了。
瑞利散射还能解释为什么我们看到的太阳是黄色的。因为大量的蓝紫色光在大气中被散射，那么直接到达地面的蓝紫光就变少了，所以我们抬头看天上的太阳就会是温暖的黄色。朝阳和夕阳看上去是红色的也是受瑞利散射的影响，因为在地平线附近时，太阳光需要穿过更厚的大气才能到达我们，由于大气很厚，因此连波长相对比较长的黄绿光也被散射掉了，我们就看到了更多的红橙光。实际上，在太空里看到的太阳是白色的。
瑞利散射使天空成蓝色的原理
我们知道，直接来自太阳的光，在中午看来是白色的。它包含连续的可见光波长的混合，这个波长分布的峰在光谱的绿-黄色区段。那么我们为什么会看到蓝色的天空?是什么造成了我们在太阳下山时看到的橙红色?这些现象都和称为散射的过程有关。
在我们考虑天空的颜色之前，先得问一下我们到底是如何看见天空的。天上的光从哪里来?天上的光来自太阳，不过它是从直射的太阳光术散射出来的。我们可以将散射描述为这样一个过程，在这个过程中，光被大气中的微粒吸收，又迅速以同样的波长被再次发射出来。不过散射光行进的方向和入射光的不同。
如果没有大气，就不会发生散射。这时天空将是黑色，没有光。可是地球时有大气的，大气对流层延伸到地表以上约10km的高度。地球大气主要由氮气、氧气和少量的其他气体组成。此外还畅游烟尘粒子、火山灰或其他颗粒物。这些颗粒非常小，但仍然比单个气体分子大很多。
气体分子的散射是导致天空为蓝色的主要原因。当进行散射的粒子大小小于光的波长时，这一散射过程成为瑞利散射，它以瑞利勋爵(威廉.汤姆森)的名字命名。瑞利散射随波长迅速变化，较短波长的散射比较长波长的散射的效率高得多。
我们可以将气体分子想象成微小的天线。由于气体分子是由代电粒子组成的，当电磁波射到分子上时，这些电荷将会在这个波的频率上振动。正像振荡的电流产生无线电波那样，散射的光波时由气体分子中的振荡电流产生的。当波的波长与天线的尺寸近似相同时，这个过程的效率最高。由于气体分子的大小才几纳米，而可见光的波长有几百纳米，因此散射过程的效率不高。不过，最短的波长 - 可见光谱蓝区中的波长的效率要高一些。
这就是天空为什么是蓝色的原因。蓝光从太阳的直射光束中被散射出来的效率，比红光或其他中间波长的光要高。光要到达我们的眼睛，需要多次散射。
当我们看天空时，并不是直接看太阳。我们看到的是经过多次散射的光，它将较短的蓝色和紫色波长富集在到达我们眼睛的光里。由于太阳光的光谱含有的蓝光比紫光多，而且眼睛对蓝色波长的响应比对紫色波长的响应强烈，因此我们认出的颜色是蓝色。
为什么在接近日落或日出时太阳光看起来是橙色或红色的呢?在日落时，太阳直射的光束穿过地球大气所走的距离，要比中午时长得多。由于蓝光和中间波长的光比红光以更高的效率被散射到光束之外，直射光束中剩下的便主要是红色波长。太阳越接近地平线，就显得越红。
较大的粒子如云中的水滴也能产生散射。水滴的大小通常大于可见光的波长。这时，散射的强度与波长的关系不大。因此，从云中散射的光呈白色或灰色。所有波长都被同等地散射，得出的颜色与射来的太阳光相同，只是强度变弱。
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