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太阳光看起来是白色的，但它实际上是由各种不同颜色的光混合而成的。当白光通过三棱镜时，我们可以看到它被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同颜色的光。这些不同颜色的光具有不同的波长，红光波长最长，紫光波长最短。
地球的大气层中含有大量的气体分子，主要是氮气和氧气，以及非常微小的尘埃等粒子。当太阳光穿过大气层时，会与这些气体分子和微小粒子发生相互作用，光线会向各个方向散射开来。这种现象被称为光的散射。
瑞利散射有一个重要特性：对于比光波长小得多的粒子，散射的强度与光波长的四次方成反比。这个公式告诉我们，波长越短的光散射得越强烈，而波长越长的光散射得越弱。在可见光中，蓝光和紫光的波长较短，因此它们在大气中被气体分子散射得最为强烈，而红光波长较长，散射较弱。
在可见光中，蓝光和紫光的波长较短，因此它们在大气中被气体分子散射得最为强烈。当太阳光进入大气层时，蓝光被大量散射到各个方向，而红光等长波长的光则相对较少被散射，更多地直接穿过大气层。这些被强烈散射的蓝光从四面八方进入我们的眼睛，所以我们看到的天空就是蓝色的。
虽然紫光的波长比蓝光更短，理论上散射应该更强，但为什么我们看到的天空是蓝色而不是紫色呢？这有两个主要原因：首先，太阳光中紫光的成分相对较少；其次，人眼对蓝光比对紫光更敏感。因此，尽管紫光散射更强，但我们最终看到的天空还是蓝色的。这就是晴朗天空呈现蓝色的完整科学解释。