為什么天空是藍色的

陽光須穿過較厚的大氣層才到達地面 ，大部份藍光被散射，剩下紅光，所以夕陽呈現紅色。另一方面，由于白天時太陽光只穿過較薄的大氣層，藍光被散射的程度減少，所以太陽看起來是白色的，同時由于天空充滿了被散射的藍光，所以整個天空呈現藍色。

在我們的地球上空，包裹著一層厚厚的大氣。大氣是沒有顏色的，但是當太陽光進入大氣層后，大氣會將太陽光向四周散射。太陽光是有紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光組成的，其中紅光波長最長，紫光波長最短。波長比較長的紅光透射性最大，能夠直接透過大氣射向地面，橙、黃、綠光也比較容易透過大氣，而波長比較短的藍、靛、紫等顏色的光，卻很容易被大氣散射而無法透過大氣層。

我們知道，光無論是在空氣、水或是其他介質中，總是沿著直線傳播。一旦遇到一個小的顆粒，就有一部分光線偏離原來的方向向四面八方傳播。這就是光的散射現象。

在短波中，藍光能量最大，散射出來的光波也最多，被散射了的藍光布滿天空，就使天空呈現出一片藍色了。

為什么夕陽是紅的

當光在空氣中傳播時，不可避免要遇到空氣中的氣體分子和其他微粒。這些微粒對光有吸收、反射和散射等物理作用，正是這些物理作用使得晴日里天空成為蔚藍色。我們所看到的藍天是因為空氣分子和其他微粒對入射的太陽光進行選擇性散射的結果。散射強度與微粒的大小有關。當微粒的直徑小于可見光波長時，散射強度和波長的4次方成反比，不同波長的光被散射的比例不同，此亦成為選擇性散射(瑞利散射)。當太陽光進入大氣后，空氣分子和微粒(塵埃、水滴、冰晶等)會將太陽光向四周散射。組成太陽光的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種光中，紅光波長最長，紫光波長最短。波長比較長的紅光透射性最大，大部分能夠直接透過大氣中的微粒射向地面。而波長較短的藍、靛、紫等色光，很容易被大氣中的微粒散射。

當太陽將要落山時，太陽光穿透大氣層到達觀察者所經過的路程要比中午時長得多，更多的光被散射和反射，所以光線也沒有中午時明亮。因為在到達所觀察的地方，波長較短的光——藍色和紫色的光幾乎已經散射怠盡，只剩下橙色和紅色的光，所以隨著太陽慢慢落下，天空看起來也從橙色變成紅色。同樣道理，當太陽升起的時候，也是橙色或者紅色的。中午的太陽直射地球，太陽光被散射、削弱得少，更強，所以發白。