長期以來人們一直認為無法回答的一個永恒的問題是什么導致天空變藍。現代科學和對光波的理解提供了一個答案,盡管許多錯誤的答案仍然流行。導致天空變藍的原因是電磁散射的結果,利用來自太陽的光和地球大氣中的粒子。...
長期以來人們一直認為無法回答的一個永恒的問題是什么導致天空變藍。現代科學和對光波的理解提供了一個答案,盡管許多錯誤的答案仍然流行。導致天空變藍的原因是電磁散射的結果,利用來自太陽的光和地球大氣中的粒子。

與人們普遍認為的相反,天空看起來并不藍,因為它反射的是海洋的藍色要想了解是什么導致天空呈現藍色,你必須了解光波是如何工作的。光波是一個振動的能量場,它以波的形式傳播。從一個波到下一個波的距離稱為波長,它決定了光的顏色太陽包含所有不同的顏色;所有的顏色混合在一起形成一個白光,它沿著直線傳播直到撞到任何東西。根據它撞到的物體的不同,光可以分成不同長度的光波。最短的光波對應于藍色和紫色,這兩種顏色也包含了最多的光能量和最高頻率。

較長的光波構成橙色和紅色,在日出和日落時可見光當光波打到氣體粒子上時,例如那些構成地球周圍大氣的粒子,粒子可以吸收波的一些能量。無論粒子吸收什么能量,它都會輻射或反射。因為它們的頻率最高,藍色光波的吸收率要比其慢得多,雷利散射,一個以發現它的英國科學家的名字命名的過程,描述了導致天空呈現藍色的原因。由于大氣粒子表面的微觀結構,藍色吸收的光不只是向一個方向輻射或反射,它會向各個方向發射。當你看著天空時,你看到的是散射光在大氣中反射。瑞利散射也描述了為什么天空在地平線上的顏色變亮。因為你看到的是更遠的天空,光波通過更多的空氣到達你身邊。你看得越遠,散射就越不集中,導致地平線邊緣附近出現淺藍色陰影。如果你想知道為什么日出或日落時天空變成紅色和橙色,這也是一個散射過程。當太陽接近地平線時,它必須通過更多的大氣。正如它所做的那樣,穿過大氣層較薄層的較長光波是唯一不會被散射完全擴散的波較長的光波形成橙色和紅色,因此在日出和日落時可見光。流行的錯誤解釋認為天空是藍色的,因為光線從藍色海洋反射過來。事實上,另一方面,海洋呈現藍色與天空呈現藍色是一樣的,海洋反射的是天空的顏色,所以如果天空散射藍光,海洋中的粒子會接收和散射大部分藍光

大氣中分子散射的光創造了一片藍天。