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作为你的物理老师，我来解释天空为什么是蓝色的。当太阳光穿过地球大气层时，会遇到大气中的气体分子。这些分子会将光线向各个方向散射，这个现象叫做瑞利散射。
瑞利散射的关键在于散射强度与波长的四次方成反比。这个λ的负四次方关系意味着波长越短，散射越强。紫光的波长约为400纳米，而红光约为700纳米。因此，紫光的散射强度比红光强约9倍！
那么问题来了：既然紫光散射最强，为什么天空不是紫色的呢？这有三个主要原因。第一，太阳光谱中蓝光的强度比紫光更高。第二，人眼对蓝光的敏感度远高于紫光。第三，地球高层大气会吸收掉相当一部分紫光。这三个因素共同作用，使我们看到的天空呈现蓝色。
瑞利散射可以用一个精确的数学公式来描述。这个公式告诉我们，散射光的强度与入射光强度成正比，与波长的四次方成反比，还依赖于散射角、介质的折射率和分子密度。这个λ的负四次方关系是关键，它解释了为什么短波长的光散射得如此强烈。
让我们总结一下天空为什么是蓝色的。首先，太阳光包含所有颜色。其次，由于瑞利散射的λ负四次方规律，蓝光和紫光散射最强。然后，人眼对蓝光比紫光更敏感。最后，大气层还会吸收一部分紫光。这四个因素综合作用的结果就是，我们看到的天空呈现美丽的蓝色，而不是紫色。这就是天空蓝色之谜的完整答案！
瑞利散射的关键在于散射强度与波长的四次方成反比。这个λ的负四次方关系意味着波长越短，散射越强。紫光的波长约为400纳米，而红光约为700纳米。因此，紫光的散射强度比红光强约9倍！
那么问题来了：既然紫光散射最强，为什么天空不是紫色的呢？这有三个主要原因。第一，太阳光谱中蓝光的强度比紫光更高。第二，人眼对蓝光的敏感度远高于紫光。第三，地球高层大气会吸收掉相当一部分紫光。这三个因素共同作用，使我们看到的天空呈现蓝色。
瑞利散射可以用一个精确的数学公式来描述。这个公式告诉我们，散射光的强度与入射光强度成正比，与波长的四次方成反比，还依赖于散射角、介质的折射率和分子密度。这个λ的负四次方关系是关键，它解释了为什么短波长的光散射得如此强烈。