第四屆“創(chuàng)意光電”科普大賽參賽作品展示（18）：天空的顏色

天空的顏色

汪朝陽(yáng)

莊子在《逍遙游》里曾云：“天之蒼蒼，其正色邪？其遠(yuǎn)而無(wú)所至極邪?！贝颂幍摹吧n”意為藍(lán)色，那么天空為什么是藍(lán)色的呢？白居易《暮江吟》言：”一道殘陽(yáng)鋪水中，半江瑟瑟半江紅?！睘楹稳漳褐畷r(shí)，天空中的晚霞又變成了紅色呢？

天氣晴朗的白天，天空會(huì)呈現(xiàn)天藍(lán)色；傍晚，天空會(huì)變成緋紅色。這是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，古人經(jīng)常將其靈活地運(yùn)用到古詩(shī)詞中。文學(xué)家看到了意象美，而物理學(xué)家則看到了自然美。對(duì)此，著名物理學(xué)家瑞利曾提出“瑞利散射”定律來(lái)解釋。

瑞利散射（Rayleigh Scattering）定律指出，粒子(分子、原子)尺度遠(yuǎn)小于入射光波長(zhǎng)時(shí)，散射強(qiáng)度 I 與入射光的波長(zhǎng) λ 四次方成正比。因此，紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，散射弱，透射強(qiáng)；藍(lán)紫光波長(zhǎng)較短，散射強(qiáng)，透射弱。又因?yàn)槿搜蹖?duì)藍(lán)光比對(duì)紫光更加敏感，所以天氣晴朗時(shí)看到的是藍(lán)色的散射光。而晚霞出現(xiàn)時(shí)太陽(yáng)西沉位于地平面附近，陽(yáng)光在大氣層中傳播距離更長(zhǎng)，被散射掉的藍(lán)紫光就越多，此時(shí)天空中是投射作用強(qiáng)的紅光，因?yàn)橥硐汲尸F(xiàn)緋紅色。