在辽阔的草地上休憩，轻风掠过面庞，仰望那天穹如洗的蓝，你是否曾想过这蓝天背后蕴藏了何种奥妙？又是否好奇，为何它独是蓝色而非其它颜色呢？
这个看似简单的自然现象，实则蕴深奥的物理原理。尽管对于“天空为何呈现蓝色”的解答，科学家们直到十九世纪末二十世纪初才给出了详尽的解释，但其中的物理机制却值得我们一探究竟。其实，这并不算复杂，只是需要我们去理解一些基本的物理原理。
历史长河中，关于天空蓝色的初次解释已难以考证，但我们可以尝试自己探索其中的原因。
我们知道，无论是何种颜色，都离不开光子穿透大气层进入我们的眼睛。那么这些光子又是从何而来呢？
太阳的光线是复色光，这一点已经为世人所知。而当我们思考天空的蓝色是否与大气中的某种类似三棱镜的物质有关时，我们发现这并不是正确的解释。
三棱镜实验揭示了太阳光分解成七彩光带的奥秘。但如果真是因为三棱镜效应导致天空呈现五彩斑斓，那么我们所看到的天空应当色彩斑斓而非单一蓝色。
事实上，天空的颜色背后隐藏着一种特殊的光学现象。我们不妨从丁达尔效应开始说起。
丁达尔效应是化学课堂上的一个知识点，我们了解到它是在区分溶液和胶体时所使用的一种方法。一束光照射待测液体时若出现明亮的光路，则是胶体溶液的标志。
虽然丁达尔效应告诉我们散射的存在，但它并不能完全解释天空为何呈现蓝色。于是我们进一步探索了大气中各种微粒对光线的散射作用。
我们明白，空气中的尘埃、水滴和冰晶等微小颗粒在阳光中起着关键作用。这些颗粒与阳光的碰撞导致了短波蓝光的散射。这种解释虽然听起来合理，却存在着关键的破绽。
我们知道不同地区的天空颜色并没有明显差异，这与基于颗粒浓度的散射理论不符。我们必须寻找更深层次的原因。
经过进一步的研究，我们发现即使没有杂质微粒的存在，大气分子的散射作用同样不可忽视。瑞利散射理论指出，当单个原子或分子的直径远小于入射光波长时（不超过波长的十分之一），短波的蓝紫光最易被散射。
即便在纯净的大气环境中，大气分子的散射作用也会使得太阳光中的蓝紫光被广泛散射于整个大气层中，从而使得天空呈现出蓝色。
瑞利散射理论也得到了夕阳西下时分的美丽景象的验证。随着太阳的落山，穿透大气层的距离增加，更多的蓝紫光被散射开去。最后只剩下偏红的光线抵达地面形成美丽的咸蛋夕照景象。
考虑地球的球形结构和大气的球壳状结构。太阳在一天中的位置变化决定了其光线穿透大气层的距离。正午时分太阳位于最高点时穿透距离最短；而傍晚时分太阳则要穿越更长的距离才到达地平线以下。
这个穿越大气层的距离越长意味着更多的蓝紫光被散射开去最终形成夕阳的美景。但即使如此我们依然能够看到天空的其他部分依然呈现出蓝色或更深的色调这是因为在日落时分整个大气层中依然弥漫着瑞利散的蓝色或蓝调混合色彩的光线。