用物理学的角度解释天为什么是蓝色的

从反射和折射，光学的角度

在晴朗的天气里空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质，当太阳光通过空气时太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层，直接射到地面，而波长较短的蓝、紫、靛等色光，很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡，从而使光线散射向四方，使天空呈现出蔚蓝色。实际上发生散射的蓝光只是一小部分，大部分没有遇到微粒的蓝光、紫光还是直接射到了地球上，所以射到地球上的白光中仍然是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。当大雨过后，你是否注意过天会更蓝，越是晴朗的天气，天越蓝，这是因为这样的天气里，空气中的尘粒、小滴、冰晶的数量会很多。
如果阳光从天空照射下来，它就会连续不断地碰到某些障碍——即使没有下雨。因为光所必须穿透的空气并不是空的，它由很多很多微小的微粒组成。其中的大多数，百分之九十九不是氮气便是氧气，其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒，它们来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰。虽然氧气和氮气微粒比一滴雨水小一百万倍，但是它们也照样能阻挡阳光的去路。光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回，并改变自己的方向：光线被散射出去，这是我们化学家和物理学家们的说法。波长短的蓝色光和紫色光比波长长的橙色光和红色光散射得多。所以散射的光中，紫光比红光几乎多10倍，而蓝光则几乎比红光多6倍。绿色的、黄色和橙色的光线，敌不过占优势的蓝色光线和紫色光线，所以我们觉得这些散射的光是蓝色的——天蓝色的。发现这一切的是英国物理学家和诺贝尔奖获得者瑞利勋爵，他在130年前就已经发现了：当光线透过空气偏离了它原来的直线方向时，光的波长不同，偏离的距离不同。后来人们为了向他表示敬意，便把这个散射过程叫做瑞利散射。如果你向天空看去，你主要看见的是阳光中被散射的蓝色的光，而不是未经散射的阳光。

散射，出了大气层就不是蓝色的了

因为在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝，紫光最容易被空气分子所散射，所以晴朗的天空呈现蓝色。嘻嘻，刚学就用到了。

说 法 一 ： 蓝 色 光 较 其 它 频 率 的 光 ， 波 长 较 小 ， 能 量 较 高 ， 在 通 过 厚 厚 的 地 球 大 气 过 程 中 衰 减 得 最 少 ， 故 我 们 看 见 的 透 过 大 气 而 奔 向 我 们 眼 睛 的 光 大 多 是 蓝 光 ， 所 以 感 觉 天 是 蓝 色 的 。说 法 二 ： 之 所 以 天 使 蓝 色 的 ， 是 由 于 大 气 中 有 臭 氧 层 的 缘 故 ， 纯 净 的 臭 氧 便 是 蓝 色 的 。

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