为什么同样是蓝色光易被散射，白天天空是蓝色，晨昏时天空是红色，阴天天空是白色？
这背后其实是同一套物理规律在不同光照条件下，和我们眼睛看到的景象巧妙的结合。说白了，就是光的散射加上我们眼睛的接收方式。
白天天空为什么是蓝色？
咱们先聊聊白天。太阳光看起来是白色的，但它其实是由各种颜色的光混合而成的，就像彩虹一样，有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这些颜色的光，它们的波长都不一样。红光波长最长，紫光波长最短。
地球的大气层可不是什么都没有，里面有很多微小的粒子，主要是氮气和氧气分子，还有一些尘埃、水蒸气什么的。当太阳光穿过大气层时，就会和这些粒子发生碰撞，然后向四面八方散射开来。这个现象叫做“瑞利散射”。
瑞利散射有个特点，就是它对短波长的光散射作用更强。换句话说，波长越短的光，就越容易被大气中的小粒子“撞”得七零八落，散得更厉害。
在可见光谱里，蓝光和紫光的波长是比较短的，而红光和橙光的波长比较长。所以，当太阳光进入大气层时，蓝光和紫光就会被大气中的分子散射得非常厉害，向各个方向散开。而红光和橙光，因为波长长，散射作用相对较弱，它们更容易“直线”地穿过大气层。
我们看天空，看到的其实就是这些被散射到我们眼睛里的光。因为蓝光的散射效应最明显，而且我们的眼睛对蓝光比对紫光更敏感，所以我们看到的天空就是蓝色的。紫光虽然散射也很强，但我们人眼对它的感知度不如蓝光。
晨昏时天空为什么是红色？
到了早晨和傍晚，太阳在地平线附近，它的光线要穿过更厚的大气层才能到达我们的眼睛。你可以想象一下，就像你从侧面去看一个长长的隧道，和从正上方去看，看到的景物是不一样的。
当太阳光穿过这层厚厚的大气时，短波长的蓝光和紫光在漫长的旅途中，已经被散射得差不多了。它们大部分都被散射到别的地方去了，很少能直接穿透这么厚的空气到达我们这里。
而波长较长的红光、橙光和黄光，因为不容易被散射，所以它们能够“挺”过这层厚厚的大气层，直接到达我们的眼睛。这就是为什么在日出和日落时，天空会出现美丽的红色、橙色和黄色。
阴天天空为什么是白色？
阴天的天空，我们看到的是灰蒙蒙的一片，有时候接近白色。这又是怎么回事呢？
阴天的时候，天空中的云层比较厚。这些云是由水滴和冰晶组成的，它们比大气中的氮气、氧气分子要大得多。当太阳光遇到这些更大的水滴和冰晶时，发生的散射叫做“米氏散射”。
米氏散射和瑞利散射不一样，它对所有波长的光散射作用都差不多。也就是说，无论你是蓝光、红光还是绿光，到了云层里，它们都会被水滴和冰晶均匀地散射开来。
这就好比你在一个充满小石子的河流里，小石子会把水流拨开，但水流还是会流过去。而如果这条河里有很多大小差不多的圆球，它们会把各种大小的物体都挡住，然后把它们都散开。
当所有颜色的光都被均匀地散射开来，并且混合在一起到达我们的眼睛时，我们看到的颜色就会变成白色或者浅灰色。所以，阴天的天空是白色的，就是因为云层散射了太阳光中的所有可见光，而且散射得比较均匀。
总结一下：
白天天空是蓝色：因为大气中的小分子散射短波长的蓝光比长波长的红光更厉害，蓝光被散射得到处都是，我们看到的主要是散射的蓝光。
晨昏天空是红色：因为太阳光需要穿过更厚的大气层，蓝光和紫光在途中被散射得差不多了，相对不易散射的红光和橙光更容易穿透到达我们眼睛。
阴天天空是白色：因为云层中的水滴和冰晶对所有波长的光都进行均匀散射，导致所有颜色的光混合后呈现白色。
这几个现象，虽然结果不同，但都是基于同一种物理原理：光的散射。只是散射的“对象”和“条件”不同，导致了我们眼睛接收到的颜色也不同。是不是挺有意思的？
白天天空为什么是蓝色？
咱们先聊聊白天。太阳光看起来是白色的，但它其实是由各种颜色的光混合而成的，就像彩虹一样，有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这些颜色的光，它们的波长都不一样。红光波长最长，紫光波长最短。
地球的大气层可不是什么都没有，里面有很多微小的粒子，主要是氮气和氧气分子，还有一些尘埃、水蒸气什么的。当太阳光穿过大气层时，就会和这些粒子发生碰撞，然后向四面八方散射开来。这个现象叫做“瑞利散射”。
瑞利散射有个特点，就是它对短波长的光散射作用更强。换句话说，波长越短的光，就越容易被大气中的小粒子“撞”得七零八落，散得更厉害。
在可见光谱里，蓝光和紫光的波长是比较短的，而红光和橙光的波长比较长。所以，当太阳光进入大气层时，蓝光和紫光就会被大气中的分子散射得非常厉害，向各个方向散开。而红光和橙光，因为波长长，散射作用相对较弱，它们更容易“直线”地穿过大气层。
我们看天空，看到的其实就是这些被散射到我们眼睛里的光。因为蓝光的散射效应最明显，而且我们的眼睛对蓝光比对紫光更敏感，所以我们看到的天空就是蓝色的。紫光虽然散射也很强，但我们人眼对它的感知度不如蓝光。
晨昏时天空为什么是红色？
到了早晨和傍晚，太阳在地平线附近，它的光线要穿过更厚的大气层才能到达我们的眼睛。你可以想象一下，就像你从侧面去看一个长长的隧道，和从正上方去看，看到的景物是不一样的。
当太阳光穿过这层厚厚的大气时，短波长的蓝光和紫光在漫长的旅途中，已经被散射得差不多了。它们大部分都被散射到别的地方去了，很少能直接穿透这么厚的空气到达我们这里。
而波长较长的红光、橙光和黄光，因为不容易被散射，所以它们能够“挺”过这层厚厚的大气层，直接到达我们的眼睛。这就是为什么在日出和日落时，天空会出现美丽的红色、橙色和黄色。
阴天天空为什么是白色？
阴天的天空，我们看到的是灰蒙蒙的一片，有时候接近白色。这又是怎么回事呢？
阴天的时候，天空中的云层比较厚。这些云是由水滴和冰晶组成的，它们比大气中的氮气、氧气分子要大得多。当太阳光遇到这些更大的水滴和冰晶时，发生的散射叫做“米氏散射”。
米氏散射和瑞利散射不一样，它对所有波长的光散射作用都差不多。也就是说，无论你是蓝光、红光还是绿光，到了云层里，它们都会被水滴和冰晶均匀地散射开来。
这就好比你在一个充满小石子的河流里，小石子会把水流拨开，但水流还是会流过去。而如果这条河里有很多大小差不多的圆球，它们会把各种大小的物体都挡住，然后把它们都散开。
当所有颜色的光都被均匀地散射开来，并且混合在一起到达我们的眼睛时，我们看到的颜色就会变成白色或者浅灰色。所以，阴天的天空是白色的，就是因为云层散射了太阳光中的所有可见光，而且散射得比较均匀。
总结一下：
白天天空是蓝色：因为大气中的小分子散射短波长的蓝光比长波长的红光更厉害，蓝光被散射得到处都是，我们看到的主要是散射的蓝光。
晨昏天空是红色：因为太阳光需要穿过更厚的大气层，蓝光和紫光在途中被散射得差不多了，相对不易散射的红光和橙光更容易穿透到达我们眼睛。
阴天天空是白色：因为云层中的水滴和冰晶对所有波长的光都进行均匀散射，导致所有颜色的光混合后呈现白色。
这几个现象，虽然结果不同，但都是基于同一种物理原理：光的散射。只是散射的“对象”和“条件”不同，导致了我们眼睛接收到的颜色也不同。是不是挺有意思的？
网友意见
散射优先的波长和散射角度有关，大角度散射优先短波长（蓝光）平均光强弱（扩散角度放大好多倍），小角度散射优先长波长（红光），平均光强强（扩散角度几乎不变）
夕阳的时候，如果不考虑高空云层的影响，在太阳附近，经过大气散射的光大部分是小角度，红光为主。远离太阳，以蓝色为主。
你去看一些高原上拍的，或者飞机上拍的，就可以看得很清楚，只有贴着地表大气特别厚的那一圈比较红，稍微远离太阳的天空部分都是蓝色的。
至于大气雾霾严重的情况下，这已经不是瑞利散射了（瑞利散射基于分子的不均匀运动，是小于纳米尺度的散射，小于光波波长1/10），而是灰尘或者稀薄云层的米氏散射（微米级别），这种散射各向同性高，低空的灰尘散射了低空透射过来的红光。实际上灰尘密度更高的话你会发现这种散射和瑞利散射是反的，散射偏向于红色，太阳看起来是蓝色的。（比如火星拍的太阳），只是普通的低密度灰尘看不出这个差别，没有瑞利散射那么明显。
如果你在比较远离太阳的天空也看到红色，说明大气污染比较严重，又或者更简单，有你看不清楚的高空云层。
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