天空的顏色

汪朝陽

莊子在《逍遙游》里曾云：“天之蒼蒼，其正色邪？其遠而無所至極邪?！贝颂幍摹吧n”意為藍色，那么天空為什么是藍色的呢？白居易《暮江吟》言：”一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅。”為何日暮之時，天空中的晚霞又變成了紅色呢？

天氣晴朗的白天，天空會呈現(xiàn)天藍色；傍晚，天空會變成緋紅色。這是一種常見的自然現(xiàn)象，古人經(jīng)常將其靈活地運用到古詩詞中。文學家看到了意象美，而物理學家則看到了自然美。對此，著名物理學家瑞利曾提出“瑞利散射”定律來解釋。

瑞利散射（Rayleigh Scattering）定律指出，粒子(分子、原子)尺度遠小于入射光波長時，散射強度 I 與入射光的波長 λ 四次方成正比。因此，紅光波長較長，散射弱，透射強；藍紫光波長較短，散射強，透射弱。又因為人眼對藍光比對紫光更加敏感，所以天氣晴朗時看到的是藍色的散射光。而晚霞出現(xiàn)時太陽西沉位于地平面附近，陽光在大氣層中傳播距離更長，被散射掉的藍紫光就越多，此時天空中是投射作用強的紅光，因為晚霞呈現(xiàn)緋紅色。