天空为什么是蓝色

天空是蓝色是大气对于太阳光的散射作用，太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫七种光所组成，蓝色是短波段中能量最大的，被大气中的微粒散射，因此呈现出天空蔚蓝的颜色，其蓝色的深浅与气团性质有着直接的关系。

短波段中蓝光能量最大，因此散射出来的光波也最多，因此我们看到的天空呈现蔚蓝的颜色，由于空气分子对于青光选择性散射，从而使晴朗的天空呈现蓝色，其蓝色的深浅是由气团性质有着直接的关系。

在天空中不同部分，蓝色的程度也不相同，天顶蓝色最深，而地平线附近的蓝色比较浅，来自地平线附近的光线，在大气中通过的路程比较长，遇到的粒子多，从而使白光与蓝光混合在一起，使蓝色变浅。

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。

我们把如上现象称为丁达尔效应，对于物理学家来说他们也把这种现象称作瑞利散射，以为散射现象做出详细解释的瑞利男爵的名字命名。瑞利男爵发现，在存在充分散射粒子的前提下，散射光线的量与光波长的四次方成反比。由此推知，蓝光的散射量是红光的(700/400)4 ~= 10倍。

光子是从哪里来的呢

要知道大气层是不可能自己发光的（应该说在没有外来物的情况下，不可能持续发出可见光），而这里的光子自然是太阳“送”过来的，但我们都知道太阳光是复合光，是因为牛顿利用三棱镜发现了太阳光可以分解成多种颜色的光，因此天空的蓝色是不是也因为天空中存在着类似三棱镜一样的东西，将光分解了？

但仔细一想，这样并不正确，太阳光经过三棱镜会分解成数种颜色的光，那是因为折射的原因，如果是这样，我们看到的天空不应该只是单一的蓝色，而是七彩斑斓的才对。如果不是折射的原因，难道是因为蓝色光在穿越大气层的途中被“阻拦”了下来，导致它们无法抵达地面，只能在大气层内不断的“游荡”？

总的来讲，这是一个光学现象，涉及光线穿越介质时的情况，因此我们可以从相类似的丁达尔效应说起。