第四届“创意光电”科普大赛参赛作品展示（18）：天空的颜色

天空的颜色

汪朝阳

庄子在《逍遥游》里曾云：“天之苍苍，其正色邪？其远而无所至极邪。”此处的“苍”意为蓝色，那么天空为什么是蓝色的呢？白居易《暮江吟》言：”一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红。”为何日暮之时，天空中的晚霞又变成了红色呢？

天气晴朗的白天，天空会呈现天蓝色；傍晚，天空会变成绯红色。这是一种常见的自然现象，古人经常将其灵活地运用到古诗词中。文学家看到了意象美，而物理学家则看到了自然美。对此，著名物理学家瑞利曾提出“瑞利散射”定律来解释。

瑞利散射（Rayleigh Scattering）定律指出，粒子(分子、原子)尺度远小于入射光波长时，散射强度 I 与入射光的波长 λ 四次方成正比。因此，红光波长较长，散射弱，透射强；蓝紫光波长较短，散射强，透射弱。又因为人眼对蓝光比对紫光更加敏感，所以天气晴朗时看到的是蓝色的散射光。而晚霞出现时太阳西沉位于地平面附近，阳光在大气层中传播距离更长，被散射掉的蓝紫光就越多，此时天空中是投射作用强的红光，因为晚霞呈现绯红色。