天为什么是蓝色的形成原因
天空为什么是蓝色的?很多人都对这个问题产生过疑问，光无论是在空气、水或是其他介质中，总是沿着直线传播。如果是大雨过后，天空会越发的蓝，这就很奇怪了，为什么太阳是红色的、天空却是蓝色的呢?下面就来说说，天为什么是蓝色的。
天为什么是蓝色的
在我们的地球上空，包裹着一层厚厚的大气。大气是没有颜色的，但是当太阳光进入大气层后，大气会将太阳光向四周散射。太阳光是有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成的，其中红光波长最长，紫光波长最短。波长比较长的红光透射性最大，能够直接透过大气射向地面，橙、黄、绿光也比较容易透过大气，而波长比较短的蓝、靛、紫等颜色的光，却很容易被大气散射而无法透过大气层。
我们知道，光无论是在空气、水或是其他介质中，总是沿着直线传播。一旦遇到一个小的颗粒，就有一部分光线偏离原来的方向向四面八方传播。这就是光的散射现象。
在短波中，蓝光能量最大，散射出来的光波也最多，被散射了的蓝光布满天空，就使天空呈现出一片蓝色了。
为什么不是其他的颜色?而是蓝色?
首先，紫色的波长比蓝色的还要短，按理说，紫色散射后，应该是主色，但是红绿蓝是三基色，也是我们人眼中锥体细胞能够清晰感知的颜色，而且紫色是由红色和蓝色融合后的色彩。在紫色被散射后，基色的红色跟随波长最长的红色照射到了地面，而蓝色与散射的蓝色一起让整个天空看起来更加的蓝，而且天空中的臭氧层本身对紫色的吸收能力就比较的强。
至于其他波长较长的颜色，它们的穿透力比较的强，直接到达地面，没有留在大气中。因此，天空中留下的就只有波长短、频率高的蓝色了。太阳光跟彩虹一样是由七色组成的，不同颜色的波长不同，当太阳光直射时，波长较短的光会被散射，将大气“染”成蓝色，而在太阳光斜射时，波长最长的红色最具有穿透力，其他的光则被大量的折射掉。
三个角度分析天空为什么是蓝色的
1.丁达尔效应
丁达尔在1859年提出的丁达尔效应奠定了我们能够正确解释天空颜色的最初几步。他发现，当光线通过具有小微粒的透明悬浮液的时，光波较短的蓝色光线比红色光线具有更强的散射现象。当一束白色光线入射到盛有肥皂水或者牛奶与水的水箱当中。从水箱的侧面看去，可以观察到光柱在途中产生了蓝光散射的现象，在光柱出射端，光线在经过水箱之后变成了红色。光线的偏振极化现象也可以通过偏振滤光片来观察，其道理可类比于我们戴上偏光太阳眼镜后可以看到颜色加深的深蓝色的天空。
2.尘埃还是分子?
丁达尔与瑞利原本认为天空呈现的蓝色与大气层当中的灰尘或者水蒸气的小颗粒对光线的散射有关系。甚至今日，也有人会错误地用这两种原理来解释天呈现的蓝颜色。科学家们后来了解到，如果这种理论是正确的，那么我们可以推理得到的当天空当中的湿度上升或者有云雾的天气条件下，天空的颜色应该由于散射而呈现出五彩缤纷的颜色的错误结论，因此科学家们认定散射的粒子主要是空气中的氧气分子和氮气分子，而非空气中的尘埃。在1911年爱因斯坦首次论证了空气分子散射光线的理论，他通过方程式计算了分子对于光线的散射，其理论计算数值与实际实验结果吻合，甚至能够通过提出的方程式比照观察得到的结论来验证阿伏伽德罗常数。这些分子能够散射光的原因在于光线的电磁场诱发了分子当中的电磁距的变化与排列。
3.为什么不是紫外线光?
如果短波的光波能够具有更强烈的散射，那么天空为什么没有呈现出最短波长的可见光——紫光的颜色?太阳辐射的光线在每个波长之上分布并不是均匀的，并且高空大气层可以吸收一部分散射光线，因此在光线中紫色的散射光线部分就更少了。我们的眼睛对于紫光是不敏感的。尽管这可能是答案的一部分，然而彩虹中折射的光线让我们看到在可见光部分中靛蓝和紫光的比例是超过蓝光的。答案的另外一部分就在于我们视觉的工作原理。在我们的视网膜或者视网膜锥中，有三种颜色的接收器。这些接收器由于分别对三种波长的光波接收能力明显而被命名为红，蓝和绿感光光锥。随着这三种光锥接收三种颜色光比例的变化，我们的视觉系统构建了我们可以见到的光的颜色。
