首先不管天空是什麼顏色，前提都是空中的光子進入我們的眼睛，從而讓我們看到了天空的狀態，而這些光子是從哪裡來的呢？

要知道大氣層是不可能自己發光的（應該說在沒有外來物的情況下，不可能持續發出可見光），而這裡的光子自然是太陽“送”過來的，但我們都知道太陽光是複合光，是因為牛頓利用三稜鏡發現了太陽光可以分解成多種顏色的光，因此天空的藍色是不是也因為天空中存在著類似三稜鏡一樣的東西，將光分解了？

但仔細一想，這樣並不正確，太陽光經過三稜鏡會分解成數種顏色的光，那是因為折射的原因，如果是這樣，我們看到的天空不應該只是單一的藍色，而是七彩斑斕的才對。如果不是折射的原因，難道是因為藍色光在穿越大氣層的途中被“阻攔”了下來，導致它們無法抵達地面，只能在大氣層內不斷的“遊蕩”？

總的來講，這是一個光學現象，涉及光線穿越介質時的情況，因此我們可以從相類似的丁達爾效應說起。

關於這個效應，相信很多讀者朋友在學習中學化學時都有接觸，老師告訴我們，丁達爾效應可以用來區分溶液和膠體，你只需要用一束光對準要區分的液體，如果裡面出現了一條光亮的通路，那就意味著這是膠體溶液。

丁達爾效應是英國科學家約翰·丁達爾於1869年發現的，其背後的微觀解釋是因為膠體溶液中存在大量直徑不超過100奈米的小微粒，這些微粒的直徑小於可見光波長範圍，因此當光線透過時，就會發生散射的現象（如果微粒的直徑過大，比光波長還要大很多時，就會出反射現象）

因此當時的人們用丁達爾效應用來解釋天空的顏色，認為是由於大氣中存在大量的灰塵、小水滴、冰晶等眾多的小微粒，而太陽光在透過大氣時，會不可避免的遇到這些微粒，將太陽光中的波長較短的藍色光散射到整個天空當中，因此整個天空才會呈現藍色。

這種解釋看上去似乎並沒有什麼問題，不過實際上在丁達爾效應中，散射光的強度與入射光波長之間的關聯並不是很強，雖然理論上還能說的過去，但放到現在來看，卻並不是正確答案，關鍵問題出在了“大氣中的灰塵、水滴等小微粒”這一點上。

我們知道，雖然空氣中含有類似於塵埃、水滴等小微粒是“理所當然”的，但這些小微粒的濃度卻是一個變數，而濃度直接影響著散射程度，散射程度的不同又直接導致天空的顏色出現差異。

但實際上，草原上的天空和沙漠上的天空似乎沒有什麼區別啊，這顯然與丁達爾效應的解釋不一致。如果概括來講，就是丁達爾效應解釋“天空為何是藍色”，它的結論應該為：不同地區由於環境不一樣，因此天空的顏色差異會很明顯。

但實際上，這一點並不存在，那麼天空到底為什麼呈現藍色呢？

現在我們已經能把大氣中的雜質小微粒的影響排除了（至少不是主要原因），那麼還有什麼呢？思來想去，似乎就只有大氣本身了，難道是因為大氣中的各種氣體分子嗎？

很幸運，我們的想法和著名物理學家約翰·威廉·斯特拉特走到一塊（也就是瑞利男爵，因此後人直接稱其為瑞利，這種叫法也體現在物理學家開爾文身上，實際上他的本名叫做威廉·湯姆遜）

在經過仔細研究後，瑞利發現，散射現象不僅僅會發生在雜質微粒身上，對於單獨的原子或分子而言，散射現象同樣會發。這被稱為瑞利散射，一般來說，當粒子的直徑遠小於入射光波長時（不超過波長的十分之一），散射光的強度同入射光的頻率呈四次方正比關係（也即是和波長呈四次方反比），因此對於波長越短的光，散射就會越強，如果以太陽光為例，那麼位於可見光範圍內的短波藍紫光就最容易被散射開。

那麼對於非常純淨的大氣環境下，即便其內部沒有懸浮的各種塵埃、冰晶等雜質微粒，也會由於大氣分子的散射作用，而使得太陽光中的藍紫光被散射開，從而瀰漫到整個大氣層，因此瑞利散射是天空呈現藍色的原因。

而日落時的夕陽正是這一理論的最好驗證。

考慮到地球是一個球體，因為包裹地球的大氣層可以看做是一個球殼，一般在每天正午左右，太陽位置達到每天的最高點，此時太陽光從大氣層穿透到地面上時，經歷的大氣層厚度是一天當中最短的；而到了日落（或者日出）時，太陽光所經歷的大氣層厚度是一天當中最長的，關於這一點從下圖比較直觀的看出來

而穿過的距離越長則意味著更多的藍紫光被散射，於是最後只有偏紅的光抵達地面，這就是為什麼在日落時的太陽呈現出鹹鴨蛋黃的顏色，不過值得注意的是，這種紅色只在太陽附近出現，而其餘更大部分的天空，仍舊顯示藍色或者更暗的顏色（畢竟太陽要落山了，即將要進入夜晚）

果子回答:

這個問題的回答，僅僅從自然光學物理的角度去解釋，恐怕不是出題人的本意。因為我永遠沒有光學物理學家解釋得那麼通透、明白。所以，我還是多從人文的角度去思考和闡釋吧。

從光學物理來講，太陽光是由赤橙黃綠青藍紫七種光組成的。在這七種光中，青藍紫波長較短，容易被空氣分子和塵埃散射，所以我們所看見的天空就是以藍色為主色，時而青藍，時而紫藍。

天空是藍色的，因為天空是大海的倒影，漂浮的雲朵是大海翻動的浪花。

天空是藍色的，因為藍色是世間最原始的顏色，是永恆的象徵，永遠給人以安全感。

天空是藍色的，神秘的藍色總是讓人浪漫而夢幻，它讓人夢想不滅，充滿希望，生生不息。

天空是藍色的，因為他時刻警示著人們，要像大海一樣博大胸懷，海納百川，厚德載物。

天空是藍色的，只有睿智、超凡脫俗的人才會時而仰望天空，因為那是他們的顏色。

我本人也挺喜歡藍色，喜歡藍色的天空。通常喜歡藍色的女孩一般都智慧、美麗、文靜、安詳與潔淨。

在蔚藍的天空下，無論是白天還是黑夜，我都願永遠沉浸在自己藍色的夢幻裡，最好來一場藍色生死戀，不負韶華，不負卿。

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