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空气分子散射兰色光
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太阳光的散射.
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天空中色彩各异的颜色是在不同的气象条件下，阳光在大气层中的散射所引起的。我们所看到的天空的颜色，实际上是大气层散射的光线的颜色。如果天空是十分纯净的，没有大气和其它微粒的散射作用，那么，除了能看见太阳、月亮、星星以外，整个天空背景将是一片黑暗。 大气对不同色光的散射作用并不是“机会均等”的，在相同的非均匀媒质中，光的波长越短，散射就越强。波长较短的蓝光和紫光要比波长较长的红光和橙光的散射能力强10万倍；另一方面，散射强度与媒质中质点的大小有关，质点越小，越有利于短波光线的散射，而不利于长波光线的散射。 在晴朗的天气中，大气比较纯净，大气分子是极细小的质点，有利于短波光线的散射，所以阳光中波长较短的蓝光和紫光极易通过大气散射开来，散布在整个天空背景上，由于人眼对紫光不太敏感，所以天空看起来就成了蔚蓝色。 当天空中有云时，云中的水滴是较大的质点，可以引起各种色光的散射，相互混合的结果，看上去就如片片白絮。 在大雨来临之前，云中的水滴又大又密，透明度很低，散射出来的光线很少，因此天空看上去就是灰蒙蒙或黑沉沉的。 。
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紫色光被散射的最多，但是阳光中紫色的强度不如蓝色，而且人眼对紫光不敏感，所以天空看起来还是蓝色的。
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在晴朗的天气里空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质，当太阳光通过空气时太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层，直接射到地面，而波长较短的蓝、紫、靛等色光，很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡，从而使光线散射向四方，使天空呈现出蔚蓝色。实际上发生散射的蓝光只是一小部分，大部分没有遇到微粒的蓝光、紫光还是直接射到了地球上，所以射到地球上的白光中仍然是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。当大雨过后，你是否注意过天会更蓝，越是晴朗的天气，天越蓝，这是因为这样的天气里，空气中的尘粒、小滴、冰晶的数量会很多。 如果阳光从天空照射下来，它就会连续不断地碰到某些障碍——即使没有下雨。因为光所必须穿透的空气并不是空的，它由很多很多微小的微粒组成。其中的大多数，百分之九十九不是氮气便是氧气，其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒，它们来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰。虽然氧气和氮气微粒比一滴雨水小一百万倍，但是它们也照样能阻挡阳光的去路。光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回，并改变自己的方向：光线被散射出去，这是我们化学家和物理学家们的说法。波长短的蓝色光和紫色光比波长长的橙色光和红色光散射得多。所以散射的光中，紫光比红光几乎多10倍，而蓝光则几乎比红光多6倍。绿色的、黄色和橙色的光线，敌不过占优势的蓝色光线和紫色光线，所以我们觉得这些散射的光是蓝色的——天蓝色的。发现这一切的是英国物理学家和诺贝尔奖获得者瑞利勋爵，他在130年前就已经发现了：当光线透过空气偏离了它原来的直线方向时，光的波长不同，偏离的距离不同。后来人们为了向他表示敬意，便把这个散射过程叫做瑞利散射。如果你向天空看去，你主要看见的是阳光中被散射的蓝色的光，而不是未经散射的阳光。 。