天空为什么是蓝色的，什么原理？

当太阳光通过空气时，波长较长的红色光透射力最大。
当太阳光照射到大海上，红光、橙光这些波长较长的光，能绕过一切阻碍，勇往直前。它们在前进的过程中，不断被海水和海里的生物所吸收。
而像蓝光、紫光这些波长较短的光，虽然也有一部分被海水和海藻等吸收，但是大部分一遇到海水的阻碍就纷纷散射到周围去了，或者干脆被反射回来了。我们看到的就是这部分被散射或被反射出来的光。

天空为什么是蓝的？原因并不像常见回答中所说的，是因为“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，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。”
　　与可见光的波长（约400纳米~700纳米）相比，空气中的尘埃、水滴等微粒远远大于阳光中的可见光波长，因此当阳光遇到这些颗粒物的时候，它们会向不同的方向反射。但是，这样的反射对于不同波长（或者说不同颜色）的光来说，效果都是相同的。换句话说，尘埃等颗粒物反射出来的，仍然是包含所有颜色的白光。如PM2.5即空气中悬浮着的尺度≤2.5微米的颗粒物造成的污染，所以当空气污染指数很高的时候，天空会是白茫茫的一片。
　　那天空为什么是蓝色的呢？实际上，空气中确实存在大量尺度比可见光波长更小的微粒就是空气中的多种气体分子，比如氧气和氮气分子的“直径”都是0.3纳米左右。遇到这些气体分子的时候，有些光子就会被吸收。一段时间之后，分子又会释放出另一个光子。放出的光子跟吸收的光子颜色相同，但是方向变了。虽然所有颜色的光子都会被吸收，但频率较高（即颜色较蓝）的光子比频率较低（颜色较红）的光子更容易被吸收。这个过程被称为瑞利散射，是以19世纪70年代最先描述这一过程的英国物理学家约翰·瑞利爵士的名字命名的。
　　那么，蓝色光更容易与空气分子发生瑞利散射，又怎么会产生蓝天呢？先做个简单的假设，如果不存在任何空气，天会是什么颜色？虽然我们大多数人都没有上过太空，但从阿波罗登月的纪录片中可以看到，月亮上哪怕太阳当空照，天空仍然是黑色的。
由于空气中存在瑞利散射，情况就完全不同了，阳光在大气的传播途中，偏蓝色的光更容易发生瑞利散射而被偏折到了与阳光原来传播的方向不同的方向上。于是，我们就算不直对着太阳看，而是朝天空中的其他方向上看，也总有被空气分子散射的光子（更多的是蓝光）射入我们的眼睛，于是就看到了蓝天。

事实上天空之所以是蓝色的原因是因为三个简单的因素组合在一起：阳光是由许多不同波长的光组成的，地球的大气层是由分散不同波长光的分子组成的，它们的大小不同，我们的眼睛也很敏感，把这三件事放在一起，蓝色的天空就不可避免的呈现了。阳光是由所有不同颜色的光组成的……我们的太阳的光球层非常热，接近6000 K，它发出一种广谱的光从最高能量的紫外线到可见的，从紫色到红色，然后深入到光谱的红外部分。最高的能量光也是短波波长(和高频)光，而较低能量的光有较长波长(和低频率)而不是高能的。当你看到一个棱镜将太阳光分解成它的各个组成部分时，光产生分裂的原因是由于红光的波长比蓝色光长。
在我们的日常生活中不同波长的光反应不同与物质的反应是极其重要和有用的。微波炉上的大洞允许短波长的可见光出入，但要保持较长波长的微波光反射它。太阳镜上的薄涂层反射紫外线、紫色和蓝光，但允许长波长的绿色、黄色、橙色和红色穿过。这些微小不可见的粒子组成了我们的大气层——像氮、氧、水、二氧化碳和氩原子一样的分子，它们都散射所有波长的光，但更有效地散射短波波长的光。
因为这些分子比光本身的波长要小得多，所以光波长越短，它散射的越好。事实上它在数量上遵循一种叫做瑞利散射的定律，它告诉我们在人类视觉的短波波长范围内的紫光，比在长波长范围内的红光多出9倍多。(波长的散射强度成反比的四次方:我∝λ-4)。当阳光照射在地球大气层的每一个角落的时候，光的红光波长只会有11%的散射，所以在你的眼睛里就像紫色的光一样。
当太阳在天空高时这就是为什么整个天空是蓝色的。它在离太阳较远的地方看起来更亮，因为在这些方向上有更多的大气层(因此更多的蓝光)。在任何方向上，你都能看到从阳光中发出的散射光，照亮了你眼睛和外太空之间的整个大气层。这对天空的颜色有一些有趣的影响，这取决于太阳的位置和你在看的地方。
如果太阳在地平线以下光就必须穿过大量的大气层。蓝色的光分散在各个方向，而红光则不太可能散射，这意味着它会到达你的眼睛。如果你在日落或日出之前乘飞机，你就能看到这种效果的壮观景象。

首先了解光的工作原理，光从太阳传播时，像海浪一样上下移动，波长聚集在一起时，我们看起来好像是白色。

天空为什么是蓝色？原因终于找到，看完后恍然大悟