为什么白天的天空是蓝色的，而晚上的天空是黑色的？
为什么白天的天空是蓝色的，而晚上的天空是黑色的？
我想知道为什么白天的天空是蓝色的，而晚上的天空是黑色的？有谁能帮帮我？谢谢
这是两个问题
1，简单说：瑞利散射
阳光进入大气时，波长较长的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。
2，简单说，宇宙是有限的
夜晚的天空为什么是黑暗的？”这曾经是一个困惑了科学家几世纪（也许更久）的难解之谜。但这个迷仅当我们认为宇宙是永恒而且不变的前提下才会是一道难题，而在1920年之前，人们对宇宙的认识正是如此。
这个难题基于三个假设，(1)宇宙是无穷大的；(2)宇宙是永恒而且不变的；(3)宇宙中以一定密度均匀地充满了星系或恒星（发光体）。在这样的假设下，无论我们向哪个方向看，我们都会看到相同数目的恒星，考虑到宇宙是无限大的，我们看到恒星的数目就是无限多的，每一个恒星都会有一束光线照射过来，因此我们将在各个方向看到无穷耀眼的光芒。
图示/baike/attachment/5/5-olbers.gif
相同厚度薄层内恒星贡献的亮度相同，无穷多薄层就对应无穷的亮度;
假设恒星的数密度为$n$，距离地球$r$处，体积元$d \tau$内的恒星照射到地球，贡献的亮度应正比于：
$I \propto \frac{nd\tau }{r^2 }$
现在对体积元$d \tau$作积分，就对应在地球上观察到的总亮度，角度部分积分为$\Delta \Omega $，空间部分积分应是从$0$积分到$\infty $。
$I \propto \int_0^\infty {\frac{nr^2 \Delta \Omega dr}{r^2 }} = \int_0^\infty {n\Delta \Omega dr} $
这个积分是发散的。即天空应当是无穷明亮的，显然这与我们的日常经验是矛盾的，这就是所谓的奥伯斯佯谬。“奥伯斯佯谬”这个名称是宇宙学家赫尔曼?邦迪在 1950年正式提出的，以纪念19世纪的德国天文学家海因里希?奥伯斯（），他曾就此问题写过一篇著名论文。当然关于这个问题的讨论可以追溯到奥伯斯之前更早的年代。
早在1610年，开普勒就曾讨论过这一问题，他天才地把夜晚天空的黑暗看成是宇宙大小有限的证据。他说，当我们通过恒星之间的缺口眺望时，我们看到的是一堵围绕着宇宙的黑暗的围墙。在这幅图像中，你不是站在无边无际的森林之中，而是在一片小树林中，当你通过树干间的空隙观望时，你看到的是树林外面的世界。
18世纪的瑞士天文学家德谢梭根据恒星的大小，和它们之间的平均距离，进一步计算可得出，只有当宇宙的直径达到约1千万亿（$10^15$）光年，我们朝任何方向看，相当于看到一颗恒星的亮度。
1823年，奥伯斯认为遥远的恒星的光被恒星之间的稀薄物质云所吸收。但他没有考虑物质云吸收光辐射后，将提高物质云的温度，从而使物质云发出辐射的能力增强，一直到它发出的能量与吸收的能量相等为止。即它本身将和恒星一样明亮，这样该难题还是没有被解决。
显然，三条基本假设中至少有一条是错误的。我们仍然不能肯定宇宙是否是无穷大；宇宙大概真的像我们观察到的那样充满了星系；但我们确实知道它并非是永恒不变的。我们所知的宇宙产生于150亿年前的大爆炸。由于光速是有限的，在一个年龄是150亿岁的宇宙中，我们只能观察到最远150亿光年处的星系（即使所有星系在宇宙诞生后立刻形成）。即便宇宙是无穷大的，更远星系发出的光也无法达到地球。根据德谢梭的计算，宇宙至少要有1千万亿岁并且有1千万亿光年大小，才能在夜晚达到一颗恒星的亮度。这是我们所在宇宙年龄的10万倍。因此只要宇宙诞生于离我们现在足够近的过去某个确定时刻，就不会有夜晚黑色天空之谜。
参考文献：/question/17533.html
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相关问答：
1.天空本身是无色的。天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景。阳光进入大气时，波长较长的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。 而晚上，由于太阳在地球的另一边，天空没有光线的照射，所以是黑色的。
2.晴朗的天空是蔚蓝色的，这并不是因为大气本身是蓝色的，也不是大气中含有蓝色的物质，而是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果。由于介质的不均匀性。使得光偏离原来传播方向而向侧方散射开来的现象，称为介质对光的散射。细微质点的散射遵循瑞利定律：散射光强度与波长的四次方成反比。当太阳光通过大气时，波长较短的紫、蓝、青色光最容易被散射，而波长较长的红、橙、***光散射得较弱，由于这种综合效应，天空呈现出蔚蓝色。旭日为什么是红色的?早晨，阳光通过厚厚的大气层，这时紫光和蓝光被强烈散射，到达地平线时，已剩下无几，余下的只是波长较长的黄、橙、红光。所以，旭日是红色的。这些色光再经地平线上空的大气分子、尘埃、水滴等杂质散射，就使得那里天空呈现出绚丽的彩色，如果有云，它会把光线反射回来，云块上就会染上彩色，出现朝霞和晚霞。
瑞利散射是主要的原因。白天太阳光直射地球，在太阳光在大气层中，长波长的光如红光、橙光、黄光等直接入射到大地上，而短波长的光被大气中的颗粒物质吸收，其中被吸收的蓝光又被沿不同方向辐射出去，其中一部分到达地球被人眼看见，所以晴朗的天空是蓝色的。
当然当地球自转背离太阳的时候就没有光线进入人的眼睛，所以夜晚天空是黑色的为什么晴天时天空是蓝色的？夕阳是红色的？
1.这是太阳光被地球大气散射&(scattering)&的结果。当阳光进入地球的大气层后，空气和水蒸汽的分子吸收部份阳光，再向四方八面辐射，这种现象称为散射。白色的阳光是由不同颜色的光波合成的，以蓝光波长最短，红光波长最长，波长短的蓝光较容易被散射。日落?夕阳接近地平线，阳光须穿过较厚的大气层才到达地面&，大部份蓝光被散射，剩下红光，所以夕阳呈?红色。另一方面，由于白天?太阳光只穿过较薄的大气层，蓝光被散射的程度减少，所以太阳看起来是白色的，同时由于天空充满了被散射的蓝光，所以整个天空呈现蓝色。
2.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。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（瑞利散射）。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。&
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。中午的太阳直射地球，太阳光被散射、削弱得少，更强，所以发白。&
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【中字】为什么太阳是***的而天空是蓝色的？
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为什么天空是蓝色的？
科普中国----科学原理一点通
首先我们要知道一个道理：我们周围的事物之所以显现出颜色来，是因为阳光照射着它们。虽然阳光看上去是白色的，但是所有的颜色：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，在阳光里都存在。
天空里有这么多颜色，为什么我平时看到的只有蓝色呢？
阳光从天空照射下来，会连续不断地碰到某些障碍。有氮气、氧气、气体微粒和微小的漂浮微粒等等。当光线遇到这些障碍的时候，自然也就改变了自己的方向。
蓝色光和紫色光的波长比较短；而橙色光和红色光的波长比较长。当遇到空气中的障碍物的时候，蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍，便被“散射”得到处都是，布满整个天空，就是这样被“散射”成了蓝色。
发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利，他是在130年前发现的，他也是诺贝尔奖获得者。
用“散射”现象，同时可以解释下面这些天象了。
比如在你头顶的天空是蓝色的，可是在地平线--天地相接的地方，天空看上去却几乎是白色的。这是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来，需要在空气中走的路程要远得多，而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多。这些大量的微粒子就这样多次散射出光，所以它显得白中透着淡蓝。
建议你做一个小实验来验证一下：拿一杯水，把它放在一个黑暗的背景里，放进一滴牛奶，再拿一只手电筒照射杯子的一端，并靠近它，手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色。如果你往水里放进的牛奶越多，水就越白，因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射，结果就是白色的。道理跟在地平线上空是白色的一样。
太阳落山时的傍晚，天空不显现蓝色而显现红色，正在下落的太阳也变成暗红色，也是一样的道理。由于傍晚的光在照射到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒，使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去，仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线，因为它们的波长长、“波浪大”，翻过了路上的障碍。
其实从地球以外望过来也是一样，覆盖我们地球三分之二面积的海水也散发着蓝光，陆地上虽然有土地的褐色或森林的绿色，然而上空却总是蓝色的。从宇宙中看来，整个地球都被裹着一块轻柔的蓝色面纱。
蓝色，就是生命的颜色。我们的地球就是蓝色星球。保护我们的地球就是保护我们的生命。
原理：光的散射是指光通过不均匀的介质时一部分光偏离原方向传播的现象，偏离原方向的光称为散射光。晴朗的天空是蔚蓝色的，是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果，波长较短的紫、蓝、青色光最容易被散射，而波长较长的红、橙、***光散射得较弱，这种综合效应使天空呈现出蔚蓝色。
作者：雨果科普
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