當我們躺在草地上，微風吹拂，藍天在眼中，身心都感到放松，你有沒有想過，為什麼天是藍色的？為什麼不是其他顔色，如粉紅色和綠色？
我們習以為常的正是這種自然現象，但隐藏的實體定律并不簡單，說起來并不簡單，那是因為對"為什麼天空是藍色的"的正确解釋，直到19世紀末和20世紀初由科學家給出了一個完美的答案， 要知道，自牛頓開創經典力學系統以來，已經過去了兩個多世紀。但是，從科普文章的角度來看，我們隻需要定性地了解這些定律，這樣，其實并不複雜。
我們不知道誰是曆史上第一個解釋為什麼天空是藍色的人（它不需要是正确的），但我們可以先自己思考一下。
首先，無論天空是什麼顔色，前提是天空中的光子進入我們的眼睛，這樣我們就能看到天空的狀态，這些光子從何而來？
要知道大氣層不能自己發光（應該說，在沒有異物的情況下，不可能連續發出可見光），這裡的光子自然是太陽"送來的"，但我們都知道太陽光是複合光，因為牛頓用棱鏡發現太陽光可以分解成各種顔色的光， 是以藍天也是因為天空中有一個像棱鏡一樣的東西，光線分解了嗎？
但想想看，這不是真的，太陽通過棱鏡會分解成幾種顔色的光，那是因為折射的原因，如果是這樣，我們看到的天空應該不僅僅是一片藍色，而是色彩斑斓的對。如果不是折射的原因，是因為藍光在穿過大氣層的途中被"阻擋"，阻止它到達地面并在大氣中"徘徊"嗎？
總的來說，這是一種光學現象，涉及光在媒體中的傳播方式，是以我們可以從類似的Tindall效應開始。
關于這種效應，相信很多讀者和朋友在高中化學研究中都有過接觸，老師告訴我們，Tindall效應可以用來區分溶液和膠體，你隻需要用一束光來區分液體，如果裡面有一條明亮的路徑， 這意味着這是膠體溶液。
Tindall效應是由英國科學家John Tindall在1869年發現的，其背後的微觀解釋是，膠體溶液中有大量的直徑不超過100納米的小顆粒，小于可見光波長範圍，是以在光線通過時會發生散射（如果顆粒直徑太大，比光的波長大得多， 他們反映）
是以，人們用丁達爾效應來解釋天空的顔色，認為因為大氣中有大量的塵埃、小液滴、冰晶等許多小顆粒，而太陽的光線穿過大氣層，難免會遇到這些粒子，太陽光在波長較短的藍光下散射到整個天空中， 是以整個天空都會呈現藍色。
這種解釋似乎不是問題，但實際上，在廷德爾效應中，散射光的強度與入射光波長之間的相關性不是很強，雖然過去理論上可以得到，但并不是現在的正确答案，關鍵問題在于"大氣中的塵埃和水滴等小顆粒"。
我們知道，雖然空氣中含有塵埃和水滴等小顆粒是"自然的"，但這些顆粒的濃度是一個變量，濃度直接影響散射程度，進而直接導緻天空顔色的差異。
但實際上，草原天空和沙漠天空之間似乎沒有差別，這顯然與丁格爾效應不符。如果廷德爾效應概括地解釋了"為什麼天空是藍色的"，那麼它應該得出結論，天空的顔色差異是顯而易見的，因為不同地區的環境是不同的。
但事實上，這并不存在，那麼為什麼天空會出現藍色呢？
既然我們已經能夠排除大氣中雜質小顆粒的影響（至少不是主要原因），還有什麼呢？想想看，似乎隻有大氣本身，是因為大氣中各種氣體分子嗎？
幸運的是，我們的想法與著名實體學家約翰·威廉·斯特拉特（John William Strat）（也就是萊利男爵，後來直接叫它萊利，這個名字也反映在實體學家開爾文身上，他的真名其實是威廉·湯姆森）
經過仔細研究，Riley發現散射不僅發生在雜質顆粒中，還發生在單個原子或分子中。這被稱為Riley散射，一般來說，當一個粒子的直徑遠小于入射光波長（不超過波長的十分之一）時，散射光的強度與入射光的頻率成正比（即入射光的頻率是四邊形），是以波長越短， 散射越強，如果以陽光為例，那麼可見光範圍内的短波藍色和紫色光最容易散射。
是以對于一個非常純淨的大氣環境來說，即使内部沒有懸浮的塵埃、冰晶等雜質顆粒，也會因為大氣分子的散射，使太陽的藍色和紫色的光散射，進而擴散到整個大氣層，是以萊利散射就是天空呈現藍色的原因。
日落是對這一理論的最好驗證。
考慮到地球是一個球體，因為包裹在地球中的大氣層可以看作是一個球殼，通常每天中午左右，太陽的位置達到一天的最高點，當陽光從大氣層到地面時，所經曆的大氣厚度是一天中最短的;
經過的距離越長，散射的藍紫色光就越多，隻有紅光到達地面，這就是為什麼太陽在日落時發出鹹味的鴨蛋黃，但值得注意的是，這種紅色隻出現在太陽附近，而其餘的較大的天空仍然呈現藍色或較深的顔色（畢竟， 太陽下山了，即将進入黑夜）
本文到此結束。
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