天為什麼是藍色的物理

『壹』 天藍的原因天為什麼是藍的物理知識解釋

人眼看到的海水的顏色，是海水對太陽反射光的顏色。白光射向海水時，由於海水對白光的選擇吸收和散射，使海水呈現藍色。光通過介質時，光的部分能量被介質吸收而轉變成介質的內能，使得光的強度隨著光穿過的厚度而衰減的現象稱為光的吸收。若某種介質在一定波長范圍內，對光的吸收程度很小，並且隨波長變化不大，這種吸收稱為一般吸收；若某種介質對某些波長的光的吸收特別強烈，且隨波長變化也很大，這種吸收稱為選擇吸收。太陽光射到海水上時，由於海水對紅、黃色光進行選擇吸收，而對藍、紫色光強烈散射、反射，因而海水看起來呈藍色。絕大部分物體呈現顏色，都是其表面或體內對可見光進行選擇吸收的結果。
附送天空為什麼是藍色的?
晴朗的天空是蔚藍色的，這並不是因為大氣本身是藍色的，也不是大氣中含有藍色的物質，而是由於大氣分子和懸浮在大氣中的微小粒子對太陽光散射的結果。由於介質的不均勻性。使得光偏離原來傳播方向而向側方散射開來的現象，稱為介質對光的散射。細微質點的散射遵循瑞利定律：散射光強度與波長的四次方成反比。當太陽光通過大氣時，波長較短的紫、藍、青色光最容易被散射，而波長較長的紅、橙、黃色光散射得較弱，由於這種綜合效應，天空呈現出蔚藍色。旭日為什麼是紅色的?早晨，陽光通過厚厚的大氣層，這時紫光和藍光被強烈散射，到達地平線時，已剩下無幾，餘下的只是波長較長的黃、橙、紅光。所以，旭日是紅色的。這些色光再經地平線上空的大氣分子、塵埃、水滴等雜質散射，就使得那裡天空呈現出絢麗的彩色，如果有雲，它會把光線反射回來，雲塊上就會染上彩色，出現朝霞和晚霞。

『貳』 天空為什麼是藍色的，什麼原理

原因：藍色光最容易從其他顏色中分離出來，擴散到空氣中再反射出來。於是人們看天空只能見到日光中的藍色光。

天空的顏色（也就是大氣層的顏色）實際上是光譜中藍色周圍的合成顏色，如果沒有大氣層人們看見的太陽就是在漆黑的太空背景中一個非常耀眼的大火球。

空間站的宇航員就能看到這樣的景象，因為太陽是一顆色溫約為5000K的恆星，其光偏向黃色部分，所以人們透過大氣層看太陽往往是黃顏色的。藍色光與黃色光混合後是白光（沒通過大氣層的太陽光）。

(2)天為什麼是藍色的物理擴展閱讀

天空變成白色的原因：

1、大氣污染的情況下，比如出現霧和霾時（霧和霾是兩個完全不同的概念），天空總是能見度不佳呈現白色。當光線碰到粒徑大小接近於或大於光線波長的粒子時，發生的散射叫米氏散射（或米散射）。

2、米氏散射的強度幾乎與波長無關，而且光子散射後的性質也不會改變，因此經米氏散射後的光線呈現白色或灰色。在霧天或霾天時，空氣中懸浮著大量的水滴、煙、塵等顆粒，光線透過時主要是米氏散射，因此看到的總是白茫茫甚至是灰色的一片。

參考資料

人民網-科普知識手抄報

網路-天空

『叄』 天空為什麼是藍色的用物理知識解釋

當太陽光進入大氣後，空氣分子和微粒(塵埃、水滴、冰晶等)會將太陽光向四周散射。組成太陽光的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種光中，紅光波長最長，紫光波長最短。波長比較長的紅光透射性最大，大部分能夠直接透過大氣中的微粒射向地面。而波長較短的藍、靛、紫等色光，很容易被大氣中的微粒散射。以入射的太陽光中的藍光(波長為0.425μm)和紅光(波長為0.650μm)為例，當光穿過大氣層時，被空氣微粒散射的藍光約比紅光多5.5倍。因此晴天天空是蔚藍的

『肆』 從物理角度來看，天空為什麼是藍色的

除非有外界干擾，光都是以直線傳播的。當光在空氣中傳播時，不可避免要遇到空氣中的氣體分子和其他微粒。這些微粒對光有吸收、反射和散射等物理作用，正是這些物理作用使得晴日里天空成為蔚藍色。 正確解釋天空為什麼是藍色始於1859年。科學家泰多爾首先發現藍光要比紅光散射強得多，這就是「泰多爾效應」。幾年之後，科學家瑞利更詳細地研究了這種現象，他發現散射強度與波長的4次方成反比。後來，更多科學家稱這種現象為「瑞利散射」。瑞利散射很容易通過下面一個小實驗來驗證(如圖2所示)：用一個盛滿水的水杯，然後往水杯中滴入幾滴牛奶，用手電筒做光源，從水杯的一側照射，從水杯的另一側看到的是紅光，而從垂直於光線的方向看到的卻是藍色(在黑暗處效果更明顯)。 當時，泰多爾和瑞利都認為天空的藍色是由於空氣中有小的粉塵微粒和小水滴所致，這些小的粉塵微粒和小水滴就類似於水中的牛奶懸浮顆粒。即便今天，也有許多人這樣認為。事實上並非如此，如果天空完全是由於小的粉塵微粒和小水滴引起的，那麼天空的顏色將隨著濕度而變，事實上天空的顏色隨著濕度的變化非常小，除非下雨或者烏雲密布。後來科學家猜測用空氣中的氮氣和氧氣分子足以解釋天空中的「泰多爾效應」。這種猜測最終被愛因斯坦所證實，他對這種散射效應作了詳細的計算，並且計算結果與實驗相符合。 我們所看到的藍天是因為空氣分子和其他微粒對入射的太陽光進行選擇性散射的結果。散射強度與微粒的大小有關。當微粒的直徑小於可見光波長時，散射強度和波長的4次方成反比，不同波長的光被散射的比例不同，此亦成為選擇性散射。當太陽光進入大氣後，空氣分子和微粒(塵埃、水滴、冰晶等)會將太陽光向四周散射。組成太陽光的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種光中，紅光波長最長，紫光波長最短。波長比較長的紅光透射性最大，大部分能夠直接透過大氣中的微粒射向地面。而波長較短的藍、靛、紫等色光，很容易被大氣中的微粒散射。以入射的太陽光中的藍光(波長為0.425μm)和紅光(波長為0.650μm)為例，當光穿過大氣層時，被空氣微粒散射的藍光約比紅光多5.5倍。因此晴天天空是蔚藍的。但是，當空中有霧或薄雲存在時，因為水滴的直徑比可見光波長大得多，選擇性散射的效應不再存在，不同波長的光將一視同仁地被散射，所以天空呈現白茫茫的顏色。 如果說短波長的光散射得更強，你一定會問為什麼天空不是紫色的。其中一個原因就是在太陽光透過大氣層時，空氣分子對紫色光的吸收比較強，所以我們所觀測到的太陽光中的紫色光較少，但並不是絕對沒有，在雨後彩虹中我們很容易觀察到紫色的光。另外一個原因和我們的眼睛本身有關。在我們的眼睛中，有3種類型的接收器，分別稱之為紅、綠和藍錐體，它們只對相應的顏色敏感。當它們受到外界的光刺激時，視覺系統會根據不同接受器受到刺激的強弱重建這些光的顏色，也就是我們所看到物體的顏色。事實上，紅色錐體和綠色錐體對藍色和紫色的刺激也有反映，紅錐體和綠錐體同時接受到陽光的刺激，此時藍錐體接收到藍光的刺激較強，最後它們聯合的結果是藍色的，而不是紫色的。

『伍』 天空為什麼是藍色的，什麼原理

天空為什麼是藍的？原因並不像常見回答中所說的，是因為「空氣中會有許多微小的塵埃、水滴、冰晶等物質，當太陽光通過空氣時，波長較短的藍、紫、靛等色光，很容易被懸浮在空氣中的微粒阻擋，從而使光線散射向四方，使天空呈現出蔚藍色。」
與可見光的波長（約400納米~700納米）相比，空氣中的塵埃、水滴等微粒遠遠大於陽光中的可見光波長，因此當陽光遇到這些顆粒物的時候，它們會向不同的方向反射。但是，這樣的反射對於不同波長（或者說不同顏色）的光來說，效果都是相同的。換句話說，塵埃等顆粒物反射出來的，仍然是包含所有顏色的白光。如PM2.5即空氣中懸浮著的尺度≤2.5微米的顆粒物造成的污染，所以當空氣污染指數很高的時候，天空會是白茫茫的一片。
那天空為什麼是藍色的呢？實際上，空氣中確實存在大量尺度比可見光波長更小的微粒就是空氣中的多種氣體分子，比如氧氣和氮氣分子的「直徑」都是0.3納米左右。遇到這些氣體分子的時候，有些光子就會被吸收。一段時間之後，分子又會釋放出另一個光子。放出的光子跟吸收的光子顏色相同，但是方向變了。雖然所有顏色的光子都會被吸收，但頻率較高（即顏色較藍）的光子比頻率較低（顏色較紅）的光子更容易被吸收。這個過程被稱為瑞利散射，是以19世紀70年代最先描述這一過程的英國物理學家約翰·瑞利爵士的名字命名的。
那麼，藍色光更容易與空氣分子發生瑞利散射，又怎麼會產生藍天呢？先做個簡單的假設，如果不存在任何空氣，天會是什麼顏色？雖然我們大多數人都沒有上過太空，但從阿波羅登月的紀錄片中可以看到，月亮上哪怕太陽當空照，天空仍然是黑色的。
由於空氣中存在瑞利散射，情況就完全不同了，陽光在大氣的傳播途中，偏藍色的光更容易發生瑞利散射而被偏折到了與陽光原來傳播的方向不同的方向上。於是，我們就算不直對著太陽看，而是朝天空中的其他方向上看，也總有被空氣分子散射的光子（更多的是藍光）射入我們的眼睛，於是就看到了藍天。