太阳升起时呈现红色，天空却是蓝色的奥秘一直令人疑惑。实际上，这一现象与光的散射有关。太阳光经过大气层时，其中的蓝色光波会发生较强的散射，使得蓝色成为我们所见到的天空的主要颜色。而红色光波则较少散射，因此在黎明和黄昏时，太阳光经过较长的大气路径，红色光被散射掉了一部分，剩下的红光直接照射到人眼，使得太阳呈现红色。不同的大气条件和粒子也会影响散射现象，进一步影响我们所见的太阳和天空的颜色。

可是太阳明明有七色光彩，为什么天空却独独呈现出蓝色呢？其实说太阳有七色光彩也并不准确，太阳光所包含的色彩要远比我们所看到的七种颜色更加广泛，只不过其它颜色的光超过了我们的可见范围。太阳在物理学上被视为一个“绝对黑体”，什么是黑体呢？简单一点来讲，就是一种辐射能力很强，而反射能力很弱的物体，而太阳就是这样一个物体，它每时每刻都在不断向外辐射强大的电磁波，但本身的反射能力却很弱。太阳所辐射出的电磁波波长覆盖范围很广，而其中波长较长的电磁波和波长较短的电磁波，所蕴含的能量都相对较低，而辐射能量相对较高的部分则呈现出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，也就是我们通常所说的可见光。

为什么辐射能量较高的光恰好是人眼可见的光呢？这并不是什么巧合，而是生物在长期演化过程中对太阳光适应的结果。

既然人眼可见的太阳光有七种颜色，为什么天空只选择了蓝色呢？原因就在于散射。我们知道，太阳之所以能够照亮地球，是因为地球拥有大气，如果没有大气，阳光再强，也不过是远处的一个亮点，在月球上观日就是这种感觉。那么大气为什么能够使阳光发生散射呢？这是因为在大气之中存在着各种各样细小的微粒，这些微粒实在是太小了，小到还不足入射光波长的十分之一，于是一种光学现象出现了，这种现象就被称之为“瑞利散射”。

根据瑞利散射，光的散射强度与入射光波长的四次方成反比，也就是说波长越长，散射强度就越弱。

可见光根据波长从长到短排列，依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，而在这七种颜色之中，散射能力又强、辐射能量又大的光就是蓝光，所以很自然地，在瑞利散射作用下，天空就呈现出了一片蔚蓝。那么是不是因为天空是蓝的，所以大海才是蓝色的呢？并不是。

大海是由水组成的，而水是无色透明的，所以大海的颜色就取决于水对于光线的吸收和反射。水对于波长较长的光的吸收能力是非常强的，所以红、橙、黄、绿四种颜色的光基本都被水分子所吸收掉了，而蓝色部分的光则被反射了回来，所以我们看到的大海就呈现出了蓝色，而且越深的地方，颜色也就越深，甚至可能会趋近于紫色。

那么为什么在靠近海岸线的地方，大海的颜色会趋近于绿色，甚至变为黄色呢？

大海的颜色除了受光学性质的影响之外，还受到海洋之中悬浮物的影响，由于海洋中存在着大量的悬浮植物，这些植物对于红蓝光的吸收能力相当强，但是却会反射绿光，所以靠近海岸线的地方就会呈现出绿色，甚至是黄色。

说了天空为什么是蓝色的、大海为什么是蓝色的，就不能不提另外一个问题，那就是太阳为什么是红色的？这三个问题可以说是孩子对于父母的经典三连问。其实说太阳是红色的，也并不是很准确，因为只有早上和晚上的太阳呈现出明显的红色，而正午时分的太阳其实是亮白色的，所以要解答这个问题，可以先看一看正午时分的太阳和早晚的太阳到底有何不同。

正午时分的太阳与早晚的太阳最大的区别就在于角度不同。

正午时分的太阳是高悬在头顶的，阳光直射所穿透的大气是相对较薄的，所以七种颜色的光都会到达地面进入我们的眼帘，七种颜色混在一起，就呈现出了亮白色，因此我们就认为正午的太阳是亮白色的。

而早上和晚上的太阳，它不再位于我们的头顶，而是位于我们的斜前方，角度非常大，从如此大的角度入射，太阳光将会穿透很厚的大气层，所以大量的太阳光会在大气的散射作用下被消耗掉，而我们前面说过了，波长越短的光，它的散射能力就越强，所以短波长的绿光、蓝光、靛光、紫光就被散射掉了，而波长最长的红光由于散射能力很弱，所以就穿透大气映入了我们的眼帘，于是我们所见的太阳就成为了红色。

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