事實上天空之所以是藍色的原因是因為三個簡單的因素組合在一起：陽光是由許多不同波長的光組成的，地球的大氣層是由分散不同波長光的分子組成的，它們的大小不同，我們的眼睛也很敏感，把這三件事放在一起，

陽光是由所有不同顏色的光組成的……我們的太陽的光球?qū)臃浅幔咏?000K，它發(fā)出一種廣譜的光從能量的紫外線到可見的，從紫色到紅色，然后深入到光譜的紅外部分。

的能量光也是短波波長(和高頻)光，而較低能量的光有較長波長(和低頻率)而不是高能的。當(dāng)你看到一個棱鏡將太陽光分解成它的各個組成部分時，光產(chǎn)生分裂的原因是由于紅光的波長比藍色光長。

在我們的日常生活中不同波長的光反應(yīng)不同與物質(zhì)的反應(yīng)是極其重要和有用的。微波爐上的大洞允許短波長的可見光出入，但要保持較長波長的微波光反射它。太陽鏡上的薄涂層反射紫外線、紫色和藍光，但允許長波長的綠色、黃色、橙色和紅色穿過。

這些微小不可見的粒子組成了我們的大氣層——像氮、氧、水、二氧化碳和氬原子一樣的分子，它們都散射所有波長的光，但更有效地散射短波波長的光。

因為這些分子比光本身的波長要小得多，所以光波長越短，它散射的越好。事實上它在數(shù)量上遵循一種叫做瑞利散射的定律，它告訴我們在人類視覺的短波波長范圍內(nèi)的紫光，比在長波長范圍內(nèi)的紅光多出9倍多。(波長的散射強度成反比的四次方:我∝λ-4)。

當(dāng)陽光照射在地球大氣層的每一個角落的時候，光的紅光波長只會有11%的散射，所以在你的眼睛里就像紫色的光一樣。

當(dāng)太陽在天空高時這就是為什么整個天空是藍色的。它在離太陽較遠的地方看起來更亮，因為在這些方向上有更多的大氣層(因此更多的藍光)。在任何方向上，你都能看到從陽光中發(fā)出的散射光，照亮了你眼睛和外太空之間的整個大氣層。這對天空的顏色有一些有趣的影響，這取決于太陽的位置和你在看的地方。

如果太陽在地平線以下光就必須穿過大量的大氣層。藍色的光分散在各個方向，而紅光則不太可能散射，這意味著它會到達你的眼睛。如果你在日落或日出之前乘飛機，你就能看到這種效果的壯觀景象。

從太空描述和宇航員返回的圖像來看，這是一個更好的視角。

在日出/日落或月升/月日落時，來自太陽(或月亮)的光必須經(jīng)過大量的大氣層，離地平線越近，光線穿過的大氣層就越多。當(dāng)藍光散射到各個方向時，紅光散射的效率要低得多。這意味著兩個光從太陽或月亮的磁盤本身變成了紅色的顏色,但也從附近的太陽和月亮的光線——撞到大氣和散射的光到達我們的眼睛——之前只有一次優(yōu)先發(fā)紅了。

在日全食時當(dāng)月亮的影子落在你身上，遮擋陽光直射到你周圍的大片區(qū)域時，地平線就會變成紅色，而不是別的地方。在全食的路徑上，光線照射在所有的方向上，這就是為什么在大多數(shù)地方，天空仍然是藍色的。但在視界附近，那些分散在各個方向的光很可能在到達你的眼睛之前再次散射。紅光是最可能穿過的光的波長，最終超過了更有效的散射藍光。

所以盡管如此，你可能還有一個問題:如果波長較短的光線更有效地散射，為什么天空不會呈現(xiàn)紫色?事實上，有更多的紫光來自于大氣而不是藍色的光，但也有其他顏色的混合。因為你的眼睛有三種類型的視錐(用于檢測顏色)，以及單色桿，這是所有四種需要在分配顏色時被你的大腦解釋的信號。

每一種錐體，加上桿對不同波長的光都很敏感，但它們都在一定程度上受到天空的刺激。我們的眼睛對藍色、青色和綠色波長的反應(yīng)比對紫羅蘭更強烈。即使有更多的紫光，也不足以克服我們大腦傳遞的強烈的藍色信號。

這是三個因素的結(jié)合：1、陽光是由許多不同波長的光組成的2、大氣中的粒子非常小，分散的短波波長的光比長波波長的光更有效3、我們的眼睛對各種顏色都有反應(yīng)

這使得天空對人類來說是藍色的。如果我們能非常有效地看到紫外線，天空就會出現(xiàn)更多的紫色和紫外線;如果我們只有兩種類型的視錐(像狗)，我們可以看到白天的藍天，而不是紅色、橙色和日落的黃色。但別被愚弄了：當(dāng)你從太空看地球時它也是藍色的，但大氣層與它無關(guān)!