晴朗的天空是蓝色的，这是人人皆知的事情。但天空有时是淡蓝色、白色，有时是黄色。天空为什么有不同的颜色？很多人说不出所以然。要想理清这一问题，首先要搞清两个概念：一是天空是由什么组成的，二是太阳光在天空中是如何传播的。

所谓天空是指地球周围的广大空间，在这个空间内环绕着一层厚厚的大气。大气是多种气体的混合物，除含有气体成分外，还含有许多水汽、固态和液态的杂质微粒。太阳光在天空中传播时，分为直射和散射，进入人们眼睛的光不是直射光而是散射光。散射光的多少和强弱，与阻挡光前进的物质大小有关，也与色光的波长有关。

天空是蓝色的，是太阳光线射入大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒发生散射的结果。太阳光在进入大气层传播时，大气分子和悬浮的微粒能把太阳光向四面八方散射出去，所以它们就成了散射光的光源。太阳可见光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫组成的。不同色的光波长不同，波长较短的紫、蓝、青色光波最容易被散射，而波长较长的红、橙、黄色光的透射能力较强，它们能透过大气分子和微粒，保持原来的方向前进，很少被空气分子散射。对下层空气分子散射来讲，主要是蓝色光线被散射出来。所以，人们看到的天空是蔚蓝色的。

低层大气中所见到的蓝色天空也不是一成不变的。有轻雾或有雾时，看到的天空是白色的；有霾时，看到的天空是淡蓝色。这是因为当空气中的尘埃和水滴较多时，由于他们的直径和太阳可见光的波长差不多，对各色光的散射程度基本相同，这些质点的散射光就是各色光的复合光，呈白色。这样天空的蓝色中就渗进了白色，而呈现淡蓝色，空气中尘埃杂质越多，天空蓝色就越淡。天空纯蓝往往出现在风雨过后，所以有“雨过天青”的说法。

有时空气中的水汽和尘埃较多，这些较大的粗粒子的散射和分子散射的性质大不相同，波长较长的黄橙光被散射的多一些，而总散射量也显著增长，此时天空呈黄色。反过来，天空呈黄色表明大气中存在着较大的水滴和尘埃，预示可能出现降水。因此，人们常说“天黄有雨”。

武汉科技馆光展厅（天空的颜色）

中午，天空呈现蔚蓝色。这是因为太阳直射入大气层，路程较短，天空的颜色与大气分子散射光的颜色一致。大气分子的散射特性是光的波长越短散射强度越大。因此散射光包含着大量的紫光和蓝光，其中紫光容易被大气中的氧吸收，所以我们看到的天空呈现出蔚蓝色的景象。

到了早上和傍晚，太阳光斜射入大气层，路程较长，天空的颜色与透射光的颜色一致。波长较短的紫光、蓝光因易被散射、穿透能力差，而无法穿过。波长较长的红、橙、黄等颜色的光不易被散射，且穿透能力强，因而能穿过厚厚的大气层射入人的眼睛，我们就看到了天空中色彩绚丽的朝霞和晚霞。

【编辑：刘思】