原版菲利普·吉布斯，1997年。

为什么天空是蓝色的？

晴朗无云的白天天空是蓝色的，因为空气中的分子散射蓝光它们从太阳散射的红光更多。当我们看着太阳日落时，我们看到红色和橙色，因为蓝光已被散射出去远离视线。

太阳发出的白光是彩虹所有颜色的混合物。这是艾萨克·牛顿（Isaac Newton）证明了这一点，他使用棱镜来区分不同的颜色等等形成光谱。光的颜色是根据它们的不同而区别的波长。光谱的可见部分包括红光和波长约为720 nm，到波长约为380 nm的紫罗兰色，再到橙色，黄色、绿色、蓝色和靛蓝之间。三种不同的颜色人眼视网膜中的受体对红色、绿色和蓝色的反应最强烈波长，给我们色彩视觉。

廷达尔效应

约翰迈出了正确解释天空颜色的第一步1859年，廷达尔发现当光线通过一个透明的流体容器时悬浮液中的小颗粒，蓝色波长越短，散射越强烈这可以通过一束白光穿过水箱中混入少量牛奶或肥皂。从侧面看，横梁可以它被蓝色的光散射；但从末端直接看到的光线变红了在它通过水箱之后。散射光也可以显示为使用偏振滤镜进行偏振处理，就像天空透过滤镜呈现深蓝色一样偏光太阳镜。

这最正确地称为廷德尔效应，但更常见的是物理学家称瑞利散射是在瑞利勋爵之后，他对瑞利散射进行了更详细的研究几年后。他表明散射的光量成反比对于足够小的粒子，达到波长的四次方。由此可见蓝光的散射比红光大一倍（700/400）⁴~=10

灰尘还是分子？

廷达尔和瑞利认为天空的蓝色一定是由于小大气中的尘埃颗粒和水汽滴。即使是今天，人们有时错误地说是这样的。后来科学家意识到如果这是真的，天空颜色会随着湿度或雾霾而发生更多变化条件比实际观察到的要差，因此他们正确地认为空气中的氧和氮足以解释散射1911年，爱因斯坦最终解决了这个问题，他为分子对光的散射；这与实验。他甚至能够利用计算结果进一步验证阿伏伽德罗数与观察值进行比较。分子能够散射光，因为光波的电磁场会产生电偶极矩在分子中。

为什么不是紫色？

如果较短的波长散射最强烈，那么为什么天空不会出现紫色，这就是一个谜可见波长最短。部分答案是，太阳发射的光谱在所有波长，另外被高层大气吸收，光线中的紫罗兰色更少。但彩虹表明除了蓝色之外，还有大量可见的浅色靛蓝和紫色。剩下的答案困惑在于我们的愿景如何运作。首先，我们的眼睛对紫色不太敏感。我们有三种类型视网膜中的颜色受体或视锥细胞。它们被称为红色、蓝色和绿色，因为它们对光的反应最强烈这些波长。当它们以不同的比例受到刺激时，我们的视觉系统会构建我们所看到的颜色。

响应曲线人眼中的三种锥体

当我们仰望天空时，红色圆锥体对少量散射的红色做出反应光，但对橙色和黄色波长也不太强烈。绿色圆锥体响应黄色和散射更强烈的绿色和绿色-蓝色波长。蓝色锥体受到蓝色波长附近的颜色的刺激，这些波长非常强分散的。如果光谱中没有靛蓝和紫色，天空就会出现略带绿色的蓝色。但最分散的靛蓝和紫色波长对红色锥体和蓝色锥体都有轻微的刺激，这就是为什么这些颜色看起来是蓝色的，加上一点红色。净效应是红色绿色圆锥体受到来自天空的光的刺激大致相等，而蓝色圆锥体更强烈的刺激。这种组合导致了淡蓝色颜色。我们的视野被调整为将天空视为纯正色调。我们已经进化到适应我们的环境，以及最明显的是，分开的自然色可能是一种生存优势。

五颜六色的日落在苏格兰的福斯湾上空。

日落

当空气清新时，日落将呈现黄色，因为来自太阳的光在空中经过了很长一段距离，一些蓝光被散射了离开。如果空气被天然或其他小颗粒物污染，日落会更红。由于海水中的盐颗粒，海面上的日落也可能是橙色的空气，这是有效的廷德尔散射体。可以看到太阳周围的天空变红，以及直接来自太阳的光。这是因为光线通过小角度散射得相对较好，但蓝光则更多可能会在更远的距离上分散两次或更多，留下黄色、红色和橙色。

蓝色薄雾笼罩着法国Les Vosges山脉。

蓝雾与蓝月

云和尘雾呈白色，因为它们由大于平均散射所有波长的光的波长（Mie散射）。但是有时空气中可能还有其他小得多的颗粒。一些山区以蓝色烟雾而闻名。来自植被与大气中的臭氧发生反应，形成直径约200 nm的小颗粒，这些粒子散射蓝光。森林火灾或火山爆发可能偶尔在大气中充满500–800纳米的细颗粒，这是正确的大小以散射红光。这与通常的廷德尔效应相反，并且由于红光被散射出去，可能会使月球呈现蓝色。这是一种非常罕见的现象，几乎每一次都会发生。

乳白色

廷达尔效应是自然界中其他一些蓝色着色的原因：例如蓝色的眼睛，一些宝石的乳白色，蓝色松鸦的颜色机翼。颜色可以根据散射粒子的大小而变化。当流体接近临界温度和压力时，微小的密度波动造成一种被称为临界乳白色的蓝色。人们也有通过制作充满颗粒的装饰玻璃复制这些自然效果给玻璃杯一个蓝色的光泽。但并非自然界中所有的蓝色都是由散射。海底的光是蓝色的，因为水吸收更长波长的光线穿过约20米的距离。从海滩上看，大海当然，它也是蓝色的，因为它能反射天空。一些鸟和蝴蝶它们因衍射效应而呈蓝色。

为什么火星的天空是红色的？

1977年从海盗火星登陆车和1997年从探路者号发回的图像显示从火星表面看到的红色天空。这是因为富含铁的红色粉尘在火星上不时发生的沙尘暴中抛出。的颜色火星的天空会随着天气条件的变化而变化。在那里应该是蓝色的最近没有风暴，但由于火星稀薄的大气层。