为什么天空是蓝色的?

在一个晴朗的晴天，我们上面的天空看起来明亮的蓝色。为什么天空是蓝色的？回答这些问题，我们必须了解光明，以及地球的氛围。

大气

大气是气体分子和地球周围的其他材料的混合物。它主要是气体氮气（78％）和氧气（21％）。氩气和水（以蒸气，液滴和冰晶的形式）是下一个最常见的东西。还有少量的其他气体，加上许多小固体颗粒，如灰尘，煤烟还有来自海洋的灰烬、花粉和盐。

大气的组成是不同的，这取决于你所处的位置、天气和许多其他的东西。暴风雨过后，或者在海洋附近，空气中可能会有更多的水。火山会把大量的尘埃颗粒抛向高空。污染会增加不同的气体或灰尘和煤烟。

大气层在靠近地球的底部密度最大(最厚)。当你越爬越高，它就会逐渐变薄。大气层和太空之间没有明显的间断。

光波

光是以波的形式辐射或传播的一种能量。许多不同种类的能量以波的形式传播。例如，声音是振动空气的波浪。光是振动电场的波浪。它是较大振动范围的一小部分电磁场．这个范围被称为电磁波谱．

电磁波浪旅行空间速度为299,792公里/秒(186,282英里/秒)。这就是光速。辐射的能量取决于它的波长和频率。波长是波峰之间的距离。频率是每秒通过的波的数量。光的波长越长，频率越低，它所包含的能量就越少。的光谱从长波长（低频）的波浪到短波长（高频）的范围;它包括频率增加（或减小波长）：非常低频到超高频率无线电波，微波，红外辐射、可见光、紫外线、x射线和伽马射线．

光的颜色

可见光是我们肉眼能看到的电磁波谱的一部分。太阳光或灯泡发出的光可能看起来是白色的，但实际上它是多种颜色的组合。我们用棱镜把光分开，就可以看到光谱的不同颜色。当你看到天空中的彩虹时，光谱也是可见的。这些颜色不断地相互融合。光谱的一端是红色和橙色。这些颜色逐渐变成黄色、绿色、蓝色、靛蓝色和紫色。这些颜色有不同的波长、频率和能量。在可见光谱中，紫色的波长最短。这意味着它有最高的频率和能量。 Red has the longest wavelength, and lowest frequency and energy.

空气中的光

只要没有任何扰乱它，光线就会穿过一条直线的空间。随着光线移动到气氛中，它继续直到直到它撞到一点灰尘或气体分子。那么灯会发生什么取决于它的波长和它命中的东西的大小。

灰尘颗粒和水滴远大于可见光的波长。当光线击中这些大颗粒时，它会在不同方向上反射或反弹。不同颜色的光线都以相同的方式反射。反射的光看起来是白色的，因为它仍然包含所有相同的颜色。

气体分子的波长小于可见光的波长。如果光撞到它们，它的作用就不同了。当光线照射到气体分子时它可能被吸收。过了一段时间，分子沿不同方向辐射光光（释放或释放）光。辐射的颜色是吸收的颜色相同。不同颜色的光线受到不同的影响。所有颜色都可以被吸收。但较高的频率（蓝调）比较低频率（红色）更频繁地被吸收。这个过程称为瑞利散射．（它以英国物理学家约翰瑞利勋爵的名字命名，他们在1870年代首次描述它。）

为什么天空是蓝色的？

天空的蓝色是瑞利散射的结果。当光穿过大气层时，大部分波长较长的光会直接穿过大气层。红色、橙色和黄色的光很少受到空气的影响。然而，大部分较短波长的光被气体分子吸收了。然后，被吸收的蓝光向不同的方向辐射。它分散在天空中。无论你朝哪个方向看，都会有一些散射的蓝光照射到你身上。因为你看到头顶上到处都是蓝光，所以天空看起来是蓝色的。

当你看起来更靠近地平线，天空看起来很容易着色。要到达您，散落的蓝色光必须通过更多空气。其中一些在其他方向上再次散落。少的蓝光到达你的眼睛。地平线附近的天空的颜色似乎很漂亮或白色。天空充满了空气。空气是微小的气体分子和小块的固体东西的混合物，如灰尘。

当阳光穿过空气时，它会撞击分子和灰尘。当光线照射到气体分子时，它可能会以不同的方向反射回来。有些颜色的光，比如红色和橙色，直接穿过空气。但大部分蓝光会向四面八方反射。这样，蓝色的光就会分散在天空中。

当你抬头时，一些蓝光从天空中到达你的眼睛。既然你看到从中到处都有蓝光，天空看起来很蓝。

黑天空和白色的阳光

在地球上，太阳出现黄色。如果你在太空，或在月球上，太阳看起来很白。在太空中，没有散落的氛围太阳的光。在地球上，一些波长较短的光(蓝色和紫罗兰色)通过散射从太阳的直接射线中被去除。其余的颜色合在一起呈现黄色。此外，在太空中，天空看起来是黑色的，而不是蓝色的。这是因为没有大气层。没有散射的光到达你的眼睛。光是一种能在太空中传播的能量。太阳光或灯泡发出的光看起来是白色的，但实际上它是多种颜色的混合。白光的颜色有红、橙、黄、绿、蓝和紫。当你看天空中的彩虹时，你可以看到这些颜色。 In space, there is no air. Because there is nothing for the light to bounce off, it just goes straight. None of the light gets scattered, and the “sky” looks dark and black.

白天的天空是蓝色的，但月球上的天空是黑色的，天空的颜色受到颜色的波长、光散射和大气的影响。地球的大气主要是由氧和氮构成的;这两种气体都是由相同大小的原子粒子组成的。太阳产生的光以紫外线的形式通过电磁波谱，电磁波谱由不同波长的混合颜色组成。

当来自太阳的光线穿过光谱时，波长较短的颜色在大气中散射。蓝色和强烈的光波都有更短的波长，因为它们被光线散射，但我们主要看到蓝色。波长较短的波的频率最高。当蓝色光波穿过地球大气层时，许多粒子最终会撞击到相对较大的氧原子和氮原子中。它们被散射回来，然后在大气层中四处传播这就是为什么天空是蓝色的，有电磁波在太空中传播。

如果你在空间或月亮上，太阳看起来很白。在太空中，没有散落光的气氛。在地球上，通过散射从太阳的直接光线移除一些较短的波长光波。在太空中，没有空气。因为光线没有反射物，所以它只是直线运动。没有光被散射，“天空”看起来又黑又暗。