摘要：在天气晴朗之际，我们仰望天空，映入眼帘的是一片蔚蓝，俯瞰大海，也是蓝色的浩瀚无垠。诸位是否想过，这背后的原因究竟是什么？当下，人类正积极探索太空，倘若抵达其他星球，所见天空是否同样蔚蓝，又或是别样色彩？

在天气晴朗之际，我们仰望天空，映入眼帘的是一片蔚蓝，俯瞰大海，也是蓝色的浩瀚无垠。诸位是否想过，这背后的原因究竟是什么？当下，人类正积极探索太空，倘若抵达其他星球，所见天空是否同样蔚蓝，又或是别样色彩？

01

眼睛识别颜色的原理

人类的眼睛依靠接收外界光线来观察世界、认知颜色，光的本质实则为电磁波，不同波长的光对应着各异的颜色。

我们视物时，本质是在用眼睛接收各类波长的可见光，当我们看到某个物体呈现特定颜色，意味着该物体反射了相应波长的光。

譬如，我们眼中绿色的树叶，是因为树叶中的叶绿素吸收了可见光里的红光与紫光，使得绿光被反射，进而我们的眼睛接收到绿光，便产生了树叶为绿色的视觉感知。

02

天空颜色

我们所见的光亮大多源自主恒星，太阳系的主恒星便是太阳。在太阳系内，所有天体上所呈现的天空景象皆是太阳光照射后的效果，倘若没有太阳，天空将陷入一片漆黑，此道理浅显易懂。

那么，太阳光照射到地球或其他星球上，是否会产生不同的颜色呢？

这就要先来剖析太阳光的组成，太阳光本为白色光，由赤橙黄绿青蓝紫七色光复合而成，倘若毫无阻隔，我们所见的光线或天空应是无色的。

而我们眼中蔚蓝的天空，源于太阳光穿透大气层时，七色光中的部分光线被吸收，部分被反射，最终能进入我们视线的仅余少量。

具体而言，是太阳光线射入大气层后，遭遇大气分子以及悬浮于大气中的微粒，进而发生散射现象所致。据科学家测定，绿光、蓝光与紫光频率较高，波长较短；红光、橙光、黄光频率较低，波长较长。

当遇到空气中的阻碍物时，蓝光极易被散射至四面八方，布满整个天空，天空便由此呈现蓝色。

在清晨与傍晚，由于太阳光斜射进入我们的视野，其传播路径变长，太阳光穿透厚厚的大气层后，波长短的蓝光大多被悬浮于大气中的微粒阻挡，难以远距离传播，而红光因波长较长，能够轻易跨越障碍物，不易受阻，可抵达更远之处。故而，日出日落时分，我们目睹的朝霞与晚霞通常呈红色。

简言之，晴朗天空呈现蔚蓝色，既非因大气本身为蓝色，亦非大气含有蓝色物质，而是大气分子与悬浮微粒对太阳光散射的结果。

光因介质不均匀性偏离原传播方向、侧向散射的现象，即为介质对光的散射。

至于阴雨天气的天空，我们所见为灰白色，这是由于云层深厚，其对阳光的主要作用体现为反射，此时光线相较于晴天更为微弱，天空也显得更为暗沉。

阳光穿透厚云层后，因云层含水量大，且含有诸多尘埃，经反射后主要呈现尘埃、小水滴或小冰晶的颜色，因此阴雨天我们看到的天空呈灰白色，由此可见大气密度与成分的差异会致使天空颜色各异。

03

地球、海洋为何呈蓝色？

海水看上去呈蓝色，也是阳光作用的结果。阳光中，波长越长的光越易透射入水，且极易被海水或海洋生物吸收，波长短的光大多发生反射与散射，难以进入海水，水的颜色会随周边环境变化。水中溶解的元素或悬浮的杂质，皆可能使水呈现不同颜色。

平日所见的水看似无色透明，这是因为水量相对较少，组成水的水分子对可见光的吸收微乎其微，近乎可忽略不计，因而几乎所有可见光均可穿透水体进入我们眼中，水自然就呈现透明状。

但实际上，纯净的水会呈现淡蓝色。当水量极为充沛、深度足够时，这一现象便极易察觉。尽管前文提及水分子对可见光的吸收系数极小，然而水分子中的氢键会使水对红光、绿光的折射率略高于蓝光，使得蓝光更易显现。

所以，当纯净的水达到一定深度，便会呈现蓝色，且水越深，蓝色越浓郁，诸如海洋与冰川中的巨大冰块，光线穿透深邃的海水与冰块时，沿途消耗的红光愈发增多，至几米深处，大部分红光已然耗尽，而蓝光却能穿透甚远。

在被完全吸收前，蓝光可自由散射与反射，其中一部分最终会返回海水或冰块表面，映入我们眼帘，使之呈现蓝色。

此外，海洋与湖泊表面常反射蓝色天空，这也令其看上去更蓝，呈现出海天一色的壮丽景象。

来源：贾老师说的不假