这是因为太阳光射入大气后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒就会散射。这些大气分子和微粒本身是不发光的,但是由于它们散射了太阳光,每一个大气分子就变成了一个散射光的光源。它们向四面八方发出光来,在太阳光谱中,波长较短的如:紫、蓝、青等颜色的光波最容易被大气分子和微粒散射出来。波长较长的如:红、橙、黄等颜色的光波透射力最强,它们能透过大气分子而保持原来的前进方向。这样,光波的分离作用就此发生了,而颜色也就出现了。对于下层空气分子散射来讲,主要是蓝色光线被散射出来,所以天空呈蔚蓝色。
在无云的晴天,天空多是蔚蓝色的。可是仔细观察一下,这种颜色也是随时在变化的,有时深一些,有时发白。在空气里飘浮着很多细小的微尘和水滴,它们都能对太阳的混合光起分散的作用,在光学中叫做“三射”。空气中微尘和水滴的散射能力和光波的长短有关,光的波越短,散射能力越大。在太阳的混合光中,紫光的波长最短,散射能力最大。太阳光线射入大气时,最初散射最强的是紫光。但是,紫光在没有到达地面之前就已经散射掉了,接近地面的紫光很少,而蓝光最多,所以我们在地面看天空是蓝色,而在高空则逐渐变成紫色。
无云的天空呈现蓝色,原因是由于大气对太阳光的散射作用。
太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色光组成,以红光波长最长,紫光波长最短。在空气中含有气体分子、大量尘埃、冰晶、水滴和其它微粒,当太阳光透过大气层时,会遇到空气中的这些微粒,这些微粒对光有散射作用。空气分子散射太阳光线当中蓝色部分的能力高于其散射红色光线的能力,因此,穿透能力较强的红橙色光能够直接透过大气中的微粒射向地面,而波长较短的蓝、靛、紫等色光则被大气中的微粒散射,散射出来的光波最多,因此我们看到的天空呈现出蔚蓝色。