首先要说的是，天空是无色透明的，蓝色只不过是我们人眼看到的而已。万里无云的蓝天是蓝色的，是因为在空气中分子散射太阳光线当中蓝色部分的能力高于其散射红色光线的能力；日暮时分我们看到落日呈现红色与橘黄色，是因为蓝色光被散射并且朝着视线以外的方向传播。
太阳发出的白色光包含了彩虹色的所有颜色，太阳光照射到地球上，需要穿过大气层，大气层中除了有水滴、冰晶、大气分子之外还有许多的微小的悬浮物，这些物体都能够反射太阳光，但是，不同的光的波长又有区别。比如橙光的波长比较长，所以能够大部分的穿过大气层射到地面上，而波长最短的光为紫光和蓝光，由于波长较短容易被一些物体挡住从而进行散射。之所以我们看到的天空不是紫色，是因为紫色是由红色和蓝色融合后的色彩，在紫色被散射后，基色的红色跟随波长最长的红色照射到了地面，而蓝色与散射的蓝色一起让整个天空看起来更加的蓝，而且天空中的臭氧层本身对紫色的吸收能力就比较的强。日暮时呈现出来的其他颜色，同样也是因为上面提到的原理，这里就不再进行详细解释了。
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