为什么天空是蓝色的？

◎海德拉
太阳光的本质是来自太阳的全部电磁辐射，从最高能的紫外线，到肉眼可辨识的可见光，再到部门近红外光谱。
光的能量越高，波长越短，因此在可见光中蓝光和紫光的波长较短而能量较高，而橙光和红光的波长较长而能量较低。
以是，当白光颠末三棱镜时，差异波长的光就会被折射向差异的方向，作育奥妙的色散征象。
在天空中，雷同的奥妙过程也在静静发生着，不外这个过程中发生作用的并不是什么人造的三棱镜，而是天空中流落的各种微小粒子，氧、氮、水、二氧化碳以及氩等等，这个过程叫做瑞利散射。
瑞利散射指的是像它们如许半径比光大概其他电磁辐射的波长小得多的微小颗粒对入射光束的散射。在气体、液体和固体中瑞利散射都在寂静发生，只不外在气体中最为显着。
根据瑞利散射的规律，光的强度越高，波长越短，被散射也就越锋利。因此，波长最短的紫光的散射频率，要比波长最长的红光的散射比例高出9倍以上。
当太阳高悬天空中央，阳光垂直大概稍有斜角地射入大气层，着实只有很少一部门的红光会被散射，而蓝光则大部门都被散射了，布满了整个太空。
此时，当我们仰面仰望天空，自然会感叹于天空的澄澈与蔚蓝。但是，在向阳升起大概夕阳落下的时间，环境却略有差异。太阳光靠近水平射入大气层，阳光中的偏蓝光都由于瑞利散射而被散射到了我们看不到的角度，因此，天空就被印成了漂亮的橙赤色。由于太阳位置和我们观测时所处位置的厘革，天空也会出现为非常漂亮的渐变色。
向阳升起时，随着太阳的角度越来越高，蓝光开始霸占天空，于是天空由橙红转向蓝色。
夕阳落下时，随着太阳的角度越来越低，红橙光洒满天际，于是天空便映衬着非常漂亮的晚霞，太阳本身也会在此时显得格外红，像一颗饱满的咸鸭蛋一样平常。
说到这里，你大概会想问既然较短波长的光被散射得比力锋利，那么比蓝光波长更短的紫光呢？比它波长稍长一些的绿光呢？
着实，这就与人类的眼睛以及大脑构造有关了。究竟上，天空中散射的紫光固然比蓝光多得多，但是很惋惜，人眼并不能辨认出它们。人类是三色视觉，拥有三种辨认颜色的视椎以及单色视杆。
当我们汲取到一个颜色信号时，大脑会主动对它举行剖析，而且将之与一种颜色匹配，此时我们就产生了对于颜色的认知。而我们的眼睛对于蓝色、青色、绿色的光的反应，都比对紫色光的反应更强，固然我们看到了更多的紫光，但是我们对它不敏感，汲取的信号强度不敷强，压不外蓝光的信号强度。
因此，我们的大脑会优先将我们看到的天空处理处罚成蓝色。
也就是说，假如我们对于紫光更敏感一些，着实我们看到的天空应该是偏紫色的，那局面大概会有点魔幻。
别的，当绿光和红光相比时也是同样的缘故原由，对于人类的视觉体系来说，红光和绿光同时存在时，我们并不能很好地分辨出绿光，大脑反而会将这个颜色处理处罚成黄色。
而且由于在清晨大概薄暮时，绿光丧失得比红光多，如许调和一下，我们看到的天空就是认识的橙黄色大概橙赤色了。
也就是说，大脑里反映出来的颜色，并不是直接对应光的波长，我们的视觉尚有进一步的加工过程。
这就是蓝天的本相，它并不全部是蓝色的，而只是我们的大脑让我们告急看到了蓝色。
（文章源自微信公众号科普中国）