每次北京大风或降雨之后，朋友圈往往会被一张张蓝天的美图刷屏。那么晴朗的天空为什么是蓝色的呢？这就要从 “瑞利散射”开始说起。
瑞利勋爵是英国的一位物理学家，在声学、光学、电动力学、流体力学等各个领域都颇有建树。他在研究中发现，大气中的氮气、氧气等分子对太阳光的散射强度与太阳光的波长有关。具体来说，散射强度与入射波长的四次方成反比，即波长越短，散射作用越强。这得太阳光中短波长的光线被大量散射到各个方向，而长波长的光线几乎直接透过。
因此天气晴朗时，整个天空呈现蔚蓝色，如下图所示。
其实太阳光谱中紫色光比蓝色光波长更短，那么为何天空不是紫色的呢？这是因为太阳光中紫光含量较少，而且人眼对紫光不敏感，所以蓝光才起到了主导作用。
而直视太阳时，短波长的光由于都被散射到四面八方，因此进入眼镜的反而是更长波长的黄色光。
但早晨和傍晚我们直视太阳时，由于太阳高度很低，到达我们人眼的太阳光经历了更长的路程，就连黄色的光都被散射了，剩下的则是更长波长的红光，因此看起来太阳呈现红色。
其实瑞利散射能够解释的并不仅仅是天空和太阳的颜色，还是大海的颜色。大海的主要成分是水，而水本身是无色的。不过也由于瑞利散射的存在，进入大海的太阳光内短波长的光被水分子大量散射，进入人眼；而长波长的光则进入了深海中，逐渐被吸收。因此大海呈现的也是蓝色。
关注微信