清晨的太阳为何是红的破解这个千古谜团的英国人获得了诺贝尔奖

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自从地球上有了人类以来，古人类可能就抬头看天，发现了这么一个天空现象：清晨，太阳刚从东方升起来的时候， 总是血红血红的，傍晚，太阳快要落下去的时候也是这样。同一个太阳，为何颜色会变化呢，好奇怪！

泰山日出

为何同一个太阳，早晚的颜色是血红的，中午却显得发白耀眼？古人对此很困惑，难道说，这一天中太阳发生了什么变化吗？虽然古代不少科学家都试图研究这个问题，但始终没有获得满意的结果。

都市夕阳

这个关于太阳的长久谜团一直悬而未决。直到1871年，英国物理学家瑞利发表的一篇关于太阳光散射的论文，终于为这个问题提供了满意的答案。

作为一名物理学家，瑞利在英国科学界享有极高的地位。他的研究领域很广，涉及动力学、声学、光学等多个领域，并长期致力于气体密度的研究。

英国物理学家瑞利

1894年，瑞利和拉姆齐合作发现了氩元素，因此获得了1904年的诺贝尔物理学奖。从1905-1908年，瑞利担任了英国皇家学会的会长，并长期担任英国剑桥大学的校长。

天空中，月球和火星上的火星上以瑞利的名字命名，小行星22740也被命名为瑞利星。

激光束所以被看见就是因为发生了瑞利散射的关系

瑞利散射是以英国物理学家瑞利的名字命名的，他指出，散射光的强度和入射光波长λ的四次方成反比，即波长越短，越容易散射，而波长长的可以传的更远，因此，波长较短的蓝光比波长较长的红光更易产生瑞利散射。瑞利散射在光通过透明的固体和液体时都会发生，但以气体最为显著。

在瑞利看来，其实，早晚太阳发红，是空气给“染“红 的。

我们知道，早晨和傍晚的太阳光是从斜边射过来的，在空气里要穿过很长一段路程才能到达地面，中午的太阳光却差不多直穿空气层，在空气里穿过的路程比较短。 而太阳光是由许多种颜色的光混合在一起组成的，其中主要是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色，这是由牛顿的三菱镜色散实验发现的。

太阳光谱

不同颜色的光穿透空气能力的大小并不都是一样的，就好象不同力气的人挤过人群的能力不同一样。

按照瑞利散射实验的结论，七色光中要数紫、靛、蓝三色光最容易被空气里的小尘粒和小水滴等“拦路虎”挡住，其次是绿、黄二色光，而橙色光、尤其是红色光穿过“拦路虎“的能耐比较大。所以，早晚太阳光在穿越地表空气的漫长路程中，黄、绿、蓝、靛、紫五色光差不多全给“拦路虎”挡住，剩下的就只有红、橙两色，有时候甚至只有红色光能够克服了重重障碍，最后才到达地面。

落日下的天空

这时候我们看到的太阳就显得红里带橙，或者是血红血红的了。中午太阳光在空气里走过的路程比早晚短，只有少量的紫、靛、蓝等色光被“拦路虎”阻挡住，所以看起来太阳基本上仍旧是白色的，或者白里稍微带点红和黄的颜色。

同样道理，在风沙很大、雾气很浓的时候，由于空气里的 “拦路虎“比平常多得多，所以即使是在中午前后，迷雾里的太阳有时候也会显得红里带黄。

沙漠日落

当日落或日出时，太阳几乎在我们视线的正前方，此时太阳光在大气中要走相对很长的路程，所看到的直射光中的蓝光大量都被空气中的小微粒散射了，只剩下红橙色的光，这就是为什么日落时太阳附近呈现红色，而云也因为反射太阳光而呈现红色，但天空仍然是蓝色的，只能说是非常昏暗的蓝黑色。

月球表面看地球艺术模拟图

假设，人站在月球上，因为月球表面没有大气层，天空即使在白天也是黑的，太阳会显得更亮更大，必须带着防护镜，不然要灼伤人眼。