清晨的朝霞、夕阳的余辉、绚丽的彩虹。。。这些大自然的美景时如何形成的？

蓝蓝的天空白云飘”。对这种美丽的景色，相信大家都有所感受。那么天空为什么是蓝色的云为什么是白色的对于这种奇妙的物理现象，并不是所有人都能说出原因。事实上，我们所观赏的这一美丽景象是天空中的大气分子、水滴、其他微粒和阳光共同作用的结果。

一、空气和太阳光

为了解释这种物理现象，首先简单了解一些空气和太阳光的知识。空气是在地球外面包裹着的一层“防弹衣”，保护着地球上生物不受紫外线的照射。空气并不是空的，是由很多的微粒组成。其中99％是氮气和氧气，其余则是别的气体(如二氧化碳、惰性气体等)、小水滴和来源于工厂的粉尘、风中的扬沙、火山爆发的岩灰等漂浮微粒。但是空气的成分并不是固定的，这依赖于所在的位置、天气和其他的不固定因素(如森林、海洋以及火山爆发和污染的严重与否)。

光是能量以电磁波传播的一种方式，在真空中的传播速度为每秒30万千米。光和其他波(比如声波)不同的是具有波粒二象性。这是因为光是由一种无质量的粒子——光子组成，所以光不但具有波的特性，还有粒子的特性。光传递能量的大小与光的频率成正比，而光的频率正好决定其颜色。但我们的眼睛只能看到其中特定频率范围内的光，称之为可见光，频率过高(紫外线)和过低(红外线)，我们都看不见。

对于太阳光，牛顿首先用三棱镜发现其中包含着赤、橙、黄、绿、蓝、靛和紫7种颜色。可以用一个小实验(如图1所示)即可观察到“七彩阳光”。取装入水的玻璃缸放在房子中阳光入射的地方，然后在水中放一面小镜子，用一张白纸接收从盆中小镜子反射的光，根据光的折射原理，即可从白纸上看到一个漂亮的人造彩虹。在7种不同的光中，红光波长最长(频率最低)，紫光波长最短(频率最高)。我们肉眼所看到的是它们的混合结果。

二、天空为什么是蓝色的

除非有外界干扰，光都是以直线传播的。当光在空气中传播时，不可避免要遇到空气中的气体分子和其他微粒。这些微粒对光有吸收、反射和散射等物理作用，正是这些物理作用使得晴日里天空成为蔚蓝色。

正确解释天空为什么是蓝色始于1859年。科学家泰多尔首先发现蓝光要比红光散射强得多，这就是“泰多尔效应”。几年之后，科学家瑞利更详细地研究了这种现象，他发现散射强度与波长的4次方成反比。后来，更多科学家称这种现象为“瑞利散射”。瑞利散射很容易通过下面一个小实验来验证(如图2所示)：用一个盛满水的水杯，然后往水杯中滴入几滴牛奶，用手电筒做光源，从水杯的一侧照射，从水杯的另一侧看到的是红光，而从垂直于光线的方向看到的却是蓝色(在黑暗处效果更明显)。

当时，泰多尔和瑞利都认为天空的蓝色是由于空气中有小的粉尘微粒和小水滴所致，这些小的粉尘微粒和小水滴就类似于水中的牛奶悬浮颗粒。即便今天，也有许多人这样认为。事实上并非如此，如果天空完全是由于小的粉尘微粒和小水滴引起的，那么天空的颜色将随着湿度而变，事实上天空的颜色随着湿度的变化非常小，除非下雨或者乌云密布。后来科学家猜测用空气中的氮气和氧气分子足以解释天空中的“泰多尔效应”。这种猜测最终被爱因斯坦所证实，他对这种散射效应作了详细的计算，并且计算结果与实验相符合。

我们所看到的蓝天是因为空气分子和其他微粒对入射的太阳光进行选择性散射的结果。散射强度与微粒的大小有关。当微粒的直径小于可见光波长时，散射强度和波长的4次方成反比，不同波长的光被散射的比例不同，此亦成为选择性散射。当太阳光进入大气后，空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。组成太阳光的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种光中，红光波长最长，紫光波长最短。波长比较长的红光透射性最大，大部分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，很容易被大气中的微粒散射。以入射的太阳光中的蓝光(波长为0425μm)和红光(波长为0650μm)为例，当光穿过大气层时，被空气微粒散射的蓝光约比红光多55倍。因此晴天天空是蔚蓝的。但是，当空中有雾或薄云存在时，因为水滴的直径比可见光波长大得多，选择性散射的效应不再存在，不同波长的光将一视同仁地被散射，所以天空呈现白茫茫的颜色。

如果说短波长的光散射得更强，你一定会问为什么天空不是紫色的。其中一个原因就是在太阳光透过大气层时，空气分子对紫色光的吸收比较强，所以我们所观测到的太阳光中的紫色光较少，但并不是绝对没有，在雨后彩虹中我们很容易观察到紫色的光。另外一个原因和我们的眼睛本身有关。在我们的眼睛中，有3种类型的接收器，分别称之为红、绿和蓝锥体，它们只对相应的颜色敏感。当它们受到外界的光刺激时，视觉系统会根据不同接受器受到刺激的强弱重建这些光的颜色，也就是我们所看到物体的颜色。事实上，红色锥体和绿色锥体对蓝色和紫色的刺激也有反映，红锥体和绿锥体同时接受到阳光的刺激，此时蓝锥体接收到蓝光的刺激较强，最后它们联合的结果是蓝色的，而不是紫色的。

三、你看到过蓝色的太阳吗

你也许会说为什么我们看到的太阳不是蓝色的。这是因为我们直接看太阳时，眼睛接受的太阳光是通过“迈以散射”的光，而不是瑞利散射的光。迈以散射是当光遇到比其波长要大的微粒时所发生的一种散射，对光的波长几乎没有什么依赖，不改变原有光的成分。而且迈以散射的光具有前向性，绝大部分光仍然沿着原来的方向传播。对所有的光都有同样的作用。

在我们直接看太阳时，看到的是略带浅黄的圆盘。浅**是因为在这个过程中有一部分光发生了瑞利散射，蓝光都散射出去了，剩下红、橙、黄和绿光，只是和迈以散射比较起来，这个散射过程较弱，所以太阳看起来是稍微有些浅**的。但是在沙尘暴天气，由于空气中微粒很多，瑞利散射占主要地位，我们有可能看到蓝色的太阳。

四、夕阳为什么是红色的

当太阳将要落山时，太阳光穿透大气层到达观察者所经过的路程要比中午时长得多，更多的光被散射和反射，所以光线也没有中午时明亮。因为在到达所观察的地方，波长较短的光——蓝色和紫色的光几乎已经散射怠尽，只剩下橙色和红色的光，所以随着太阳慢慢落下，天空看起来也从橙色变成红色。同样道理，当太阳升起的时候，也是橙色或者红色的。

五、云为什么是白色的

天空中的云是小水滴和空气中的粉尘组成的，它们的直径要比太阳光的任何一种颜色的光的波长都要长得多，所以发生瑞利散射的情况很少。一部分阳光被反射到空中；一部分发生迈以散射，然后散射的光射到地球，但迈以散射不改变太阳光中任何颜色的光；还有一部分直接穿透水滴之间的缝隙。上述3种情况都对阳光的成分没有影响，所以看上去天空中的云是白色的。但是当云层越来越厚时，小水滴越来越多，几乎连成一片，太阳光和迈以射散的光不能或者很少能穿透云层，这时白云就变成乌云了。

正是在太阳光通过大气层入射到地球表面的过程中，大气层中的空气分子或其他微粒会对阳光有吸收，反射、透射等作用，从而形成了蓝天、白云和绚丽的落日余辉和晨时朝霞。如果没有大气层和其他微粒，即使是白天，太阳看上去也只是一个孤零零的明亮的球，天空也将是漆黑一片，所以空气不但给我们提供了赖以生存的条件，也使我们的天空变得多姿多彩。

太阳真的在动吗

太阳在宇宙中不是静止的，相反，它在以不同的方式运动。首先，由于行星都有质量，太阳围绕太阳系的重心转动；其次，它和整个太阳系一起以250千米/秒的速度围绕着银河系的重心转动；再次，它和整个银河系一起以300千米/秒的速度在本星系群内运动；此外，它还在自转。

(《科学世界》2004年第11期)

链接

问：为什么在下雨的地方彩虹呈弧形而不是彩色的一大片

答：当太阳光线进入雨滴，从雨滴的内表面反射出来时，彩虹就形成了。只要光线从一个媒介，比如空气，进入另一个媒介，比如水，它就会改变路径，这叫做折射。光线路径弯曲的大小取决于它所通过的物质以及波长，也就是光的颜色。所以当太阳光进入雨滴时，它所包含的不同光线的弯曲程度是不同的：红色最小，紫色最大。因此从雨滴里显现出来的是各种颜色，每一种颜色的弧度大约都在40～42度之间。每一滴被太阳光照着的雨点都会发生这样的情况，但是我们只能在某些雨滴中看到彩虹，它们的弧度是40～42度，正好将它们的光线传送到我们的眼睛里。这些符合条件的雨滴形成了一个圆圈，它的一部分常常被地平线切断。留在地平线以上的就是我们所说的美丽的彩虹。

关于彩虹的朋友圈文字

清新篇

1你的笑容好耀眼忽然间 好像有彩虹搭满全世界

2生活就是场彩虹和乌云的赛跑 日子这么糟糕 只不过是乌云跑得快点而已

3就好像失明前见过极光彩虹与钟意的人这大概就再也忘不掉了

4总会好的 狮子会有草原 鹿会有森林 彩虹会有彼端 海洋会有海岸线 都会有依靠的

5“彩虹在阳光下融化，缠上手指变成糖，我用它做了一个你。”——《不朽》

6希望你梦醒天刚好亮刚好有个不错的彩虹刚好被你看见刚好发到朋友圈刚好ta来赞

7突然想做一个温暖的人 就像彩虹下的飞鸟乘着微风去远方觅食 就像邮局里的信件寄托着浓浓的情谊 就像大海上的灯塔守候第一缕晨光出现

8你是独角兽 穿过魔法丛 是治愈我的小彩虹

9我把夏天等成甜筒可乐 露水等成彩虹 清晨等到满天星辰 在无尽的黑夜里走啊走啊走 可还是像玫瑰没有等到小王子那样 没等到你

10她说“月亮是弯的 我也是”她收集彩虹 地上 阳台上 手心里 嘴唇上她说”你才是我此生爱过的第一个女人”她说”如果你喜欢就去吧 我不阻拦你”

11偷偷告诉你把彩虹垂下来 换一勺周日的阴郁 几颗乡下的小柿子 再试试那酸甜的涩味 周日 就试试想起我吧

12这个世界上有很多美丽的东西，雨后的彩虹，清晨的日出，高速公路和月亮，春天里在努力盛开的花，新书的味道，所以请你不要总是把注意力集中在坏事上。

13彩虹固然美 但我们并不能把它摘下来 就如同你 美丽的遥不可及

14摸不到的颜色是否叫彩虹 看不到的拥抱是否叫作微风 一个人想着一个人是否就叫寂寞

15不是鲜花，也不是彩虹或月亮，我是因为爱上你，才重新喜欢上这个世界的。

16我希望陪在你身边并不是欣赏彩虹的灿烂夺目而是一起经历狂风暴雨也一起享受七色分明的彩虹

17学美术不过一年，我却妄想画一道彩虹给你。我以为山水工笔画刻得出你，素描色彩能勾勒出你，油彩能绘得出你。却发现画得出的，我学过的，包括我，刚好都不是你想要的。

18“童话说雨后会有一道彩虹，却不曾说过它也会转瞬成空”

19夕颜下的彩虹，高雅的描绘出七彩的轮廓。雨落湖面，泛起阵阵的涟漪，雨后的彩虹，舍不得撑起伞，生怕挡住了彩虹的绚烂。彩虹色倒映湖面，却像极了你的脸颊。

温馨篇

20“马良沾着彩虹糖浆画出了你。”——网易云热评

21“想把世上一切美好都捧给你看。杏子黄时的雨，皓婉皎月旁的光晕，初冬第一片六角形的雪花，樱桃上聚散的水珠，抬头就能看到的璀璨星河，家里茉莉花开时的香气，咬第一口脆桃时的声响，还有留在手上的彩虹。呐，从九色鹿的眼睛里看到的山峦河川，都不及牵着你的手走过余生六十年的四季。”

22我要画下彩虹的颜色，送你当作礼物。I want to paint the color of the rainbow and present you as a gift

23“你都在走回头路 怎么能看见前面有彩虹”

24你若要彩虹，就得接纳细雨。

25“那是你指尖跃动的星火，编织着彩虹色的梦，于是那天我和你相恋”

26“再见啦，我会把对你的喜欢全部分出去，一分给月光，一分给星河，一分给彩虹，一分给云朵，剩下全部给生活，我一定努力热爱。”

27秋光送来一个彩虹般的清晨，还有沉醉于暖阳无法自拔的小可爱。

28经历了一暴风雨，却错过了风雨后的彩虹。

29彩虹躲在乌云里面，闪亮的日子一直都在，因为你，我更喜欢这个世界了。

30夏天是阳光下的橘子皮，是清甜的蜜桃、是梅森杯里的果茶。是爱人眼里的星星。是一叠长信、是彩虹、是蝉鸣的夜晚。是灌满风的屋子，是不肯落下的夕阳，是一日之初的声响。是所有美好事物的综合体。

31你的笑就是那彩虹云朵，你开心我都愿意给你我所有。

32有人住高楼，有人在深沟，有人光万丈，有人一身锈，世人万千种，浮云莫去求，斯人若彩虹，遇上方知有。

33忙碌一周后的周末尤其愉快，大概就像是久旱遇甘霖，雨后的彩虹，夏天的冰淇淋，还有我最喜欢的你呀

34你落入我的眼里绽放出绚烂的彩虹从此她人于我不过是匆匆浮云

35开头的风雨，会化作来年的彩虹。

36你的美不止一星半点 至此两岸青山 撤了云朵 四海溪流 盛光而下 于空舞了一帘彩虹

37在风雨后看到了彩虹却在平凡中消磨殆尽一声长叹终抵不过世事变迁

38No matter how long the rain lasts, there will be a rainbow in the end No matter how sad you may be, believe, that happiness is waiting不管雨下了多久，雨后都将会有彩虹，不管有多悲伤，要坚信，幸福在等你！

温情篇

39总有一天 你会遇到一个彩虹般绚烂的人怦然而心动

40“有人喜欢陪你晒太阳、看星星，就有人愿意陪你吹冷风、堆雪人。总能等到跟你牵手的那个人，就像，总有一场雨，会看到彩虹。”

41“无数的花瓣轻轻摇曳，积攒着彩虹般的梦，承载着我的思念。”

42收藏了一百个关于夏天的文案 都不及这一刻的弯弯彩虹~

43可爱与温柔，是雨天过后的彩虹

44夏天的梦 是萤火的星光 白色的衬衫 湿透的球服 美丽的彩虹 夜晚的蝉鸣 不停息的知了 还有 甜甜的你的味道

45十几二十岁的女孩子肚子里装的应该是 蛋糕 彩虹糖 炸鸡 薯片还有奶茶 而不是心酸和委屈

46彩虹漂亮且晴朗，闪电悲催且阴暗。两个极端都能走在一起，还有什么不可能。

47彩虹是云朵的梦，我们是此刻撞进梦里的小幸运。

48我们的欲望把彩虹的颜色借给那只不过是云雾的人生。——泰戈尔

49选择了方向与路途时，就不要抱怨，一个人只有承担起旅途风雨，才能最终守得住彩虹满天。

50人家说看见双彩虹是非常幸运的事情可是我满脑子想的都是你

51Have faith in your dreams and someday, your rainbow will come smiling through忠于你的梦想，总有一天，属于你的彩虹会出现在你的上空。

52After rain there’s a rainbow, after a storm there’s calm, after night there’s a morning, and after an ending there’s a new beginning雨后会有彩虹，暴风雨后会有宁静，黑夜之后会有黎明，而结束之后会有新的开始。

53“ 想要看见美丽的彩虹，就得承受滂沱大雨的洗礼。”

54一种人抬头看天，看到的是雨后彩虹，蓝天白云；一种人低头看地，看到的是淤泥积水，艰难绝望。

55对自己说你很好你很可爱你值得最好的你会像太阳一样发光你会像彩虹一样绚丽

56愿你掂掂脚 就能嗅到彩虹香味愿你荆棘路变玫瑰愿你的日子就像白日梦一样美愿你遇到的人都可贵

57愿你不畏风雨、不期彩虹、不负良人，心中有光;向着太阳，勇敢飞奔。

这张照片照得非常漂亮给人一种眼前一亮地感觉，主要以粉红色和浅蓝色彩构成看着非常非常的温馨，层次感很好，看着就舒服舒畅，这么漂亮的七色彩虹以经可遇而不可求啦，谁要是碰到了也是一种运气，一种福气。

夕阳即傍晚的太阳，只要天气情况可以就可以看到，但是彩虹是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩的光谱。

彩虹七彩颜色，从外至内分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。 形成原因 彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴，造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。