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地球周围覆盖着厚厚的大气层，太阳光穿过大气层时，光子与大气分子碰撞，会发生散射——大量光子像乒乓球，遇到铁球一样的大气分子，从而散射当四面八方。
我们知道，太阳光含有各种频率的光子，也就是含有各种颜色的光，大气分子对光子的散射能力，正比于光子频率的四次方，因此，大气对频率最高的紫光、蓝光散射最严重，对红光、橙光、黄光散射要低得多。
如下图所示，太阳光从左侧射入大气层，紫光、蓝光被严重散射而运动到四面八方，而红光、橙光、黄光却可以较好的穿透大气层运动到更远。
二、天空为什么是蓝色，朝霞晚霞为什么是红色
我们抬头看向天空，绝大多数时候都不会对着太阳，因此，进入我们眼睛的，绝大部分时候都是被空气散射过来的紫光、蓝光，所以天空看起来是蔚蓝色的。同理，我们从外太空看地球，太阳光里的紫光、蓝光部分被大气散射进入我们的眼睛，所以我们看到地球是一颗蓝色星球。海水反射来自天空的散射光，从上方看海水，海水呈蓝色。
早晚时间，太阳光需要穿透很厚的大气才能到达我们所在的位置，这时，太阳光中紫光、蓝光部分在半路上都被严重散射，能够到达我们所在位置的光，就主要是红光、橙光和黄光，所以，我们看到太阳是红色的，阳光是金色的，被阳光照射的白云呈红色、橙色或者黄色，也就是火烧云。
月全食时，仔细观察可以看到，月亮还能看见，并且呈暗红色，这实际上也是太阳光经过地球大气散射后，蓝光紫光半路上几乎被散射完了，剩下红光经大气折射散射而到达月球，月球反射红光，但是，到达月球的红光也不是很强，所以月球呈现出来的就是暗红色。这就是所谓的“血月”。
