为什么天空是蓝色的?

因为空气中许多不同的分子会散射光。由于空气分子的作用,紫光和蓝光比红光散射更多。光被空气分子散射的概率(散射光的强度)与光波长的四次方成反比。因此,当光的波长变为原来的1/2时,它被空气散射的概率(散射光的强度)就变成原来的2的四次方,即16倍。

光的波长会按照红、橙、黄、绿、蓝、紫的顺序变短,所以它们在大气中散射的概率会按照这个顺序增加。因为紫光的波长约为红光波长的1/1.8,所以散射的紫光比散射的红光多,是散射的红光的1.8的4倍,约为13倍。

所以在空气中散射的短波长紫光和蓝光远远多于长波长红光。这样,当我们仰望天空时,紫光和蓝光会比红光多。

但人们看到的天空不是紫色而是蓝色,因为感知颜色的视锥细胞对蓝光的敏感程度高于对紫光的敏感程度。这就是为什么天空看起来是蓝色的。

扩展数据

在日出、日落、日出和日落时,来自太阳或月亮的光必须穿过大量的大气层;它们离地平线越近,需要穿过的大气光线就越多。蓝光将向各个方向散射,而红光的散射效率要低得多。

这意味着太阳或月亮本身会变红,而太阳和月亮附近的光,也就是在到达我们的眼睛之前接触到大气然后散射的光,在那段时间会变红。

日全食时,月亮的阴影阻止阳光直射到你附近的大部分大气层,地平线会变红,其他地方不会。因为整体路径之外的光线会向各个方向散射,这也是为什么大部分天空还是蓝色的原因。

但是在地平线附近,向四面八方散射的光线很可能在到达眼睛之前再次散射。红光是最有可能穿过一切的光波,并最终超过更有效散射的蓝光。

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