在地球上空，包裹著一層厚厚的大氣。但大氣是沒有顏色的，但是當(dāng)太陽光進(jìn)入大氣層后，大氣會將太陽光向四周散射。太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的光組成的，其中紅光波長最長，紫光波長最短。波長比較長的紅光透射性最大，能夠直接透過大氣射向地面，橙、黃、綠光也比較容易透過大氣，而波長比較短的藍(lán)、靛、紫等顏色的光，卻很容易被大氣散射而無法透過大氣層。

　　光無論是在空氣、水或是其他介質(zhì)中，總是沿著直線傳播。一旦遇到一個小的顆粒，就有一部分光線偏離原來的方向向四面八方傳播。這就是光的散射現(xiàn)象?！　≡诙滩ㄖ?，藍(lán)色光能量最大，散射出來的光波也最多，被散射的藍(lán)光布滿天空，就使天空呈現(xiàn)出了一片藍(lán)色。

既然波長越短散射越強(qiáng)，那么天空的顏色就應(yīng)該是紫色，但是，因為紫光波長太短，地球周圍的臭氧對太陽輻射的紫外線有強(qiáng)烈的吸收作用，因此能夠到達(dá)地面的紫光很少，再加上我們的眼睛對紫色不如藍(lán)色那樣敏感，所以雖然紫光比藍(lán)光波長更短，但我們看到的天空不是紫色而是藍(lán)色的。

在大氣污染的情況時，比如出現(xiàn)霧和霾時，天空總是能見度不佳且呈現(xiàn)白色。上文講到過光線遇到較小的氣體分子時發(fā)生的散射叫做瑞利散射，當(dāng)光線碰到粒徑大小接近于或大于光線波長的粒子時，發(fā)生的散射叫米氏散射（或米散射）。與瑞利散射不同的是，米氏散射的強(qiáng)度幾乎與波長無關(guān)，而且光子散射后的性質(zhì)也不會改變，因此經(jīng)米氏散射后的光線呈現(xiàn)白色或灰色。在霧天或霾天時，空氣中懸浮著大量的水滴、煙、塵等顆粒，光線透過時主要是米氏散射，因此我們看到的總是白茫茫甚至是灰色的一片。

所以白天，太陽在我們的頭頂，當(dāng)日光經(jīng)過大氣層時，與空氣分子發(fā)生瑞利散射，因為藍(lán)光的瑞利散射比較強(qiáng)，所以天空呈現(xiàn)藍(lán)色。但是太陽本身及其附近卻呈現(xiàn)白色或黃色，這是因為在太陽與太陽周圍范圍內(nèi)我們看到的光線大多是直射光而不是散射光，所以日光的顏色（白色）基本未發(fā)生改變。

當(dāng)日落或日出時，太陽幾乎在我們視線的正前方，此時太陽光在大氣中要走相對長的路程，這時直射光中的藍(lán)光大多都被散射了，只剩下了紅橙色的光，這就是為什么日落時太陽附近呈現(xiàn)紅色。而此時的云也因為反射太陽光而呈現(xiàn)紅色，這就和用紅色的光照在白紙上的道理一樣。注：瑞利散射是一種光學(xué)現(xiàn)象，屬于散射的一種情況。又稱“分子散射”。粒子尺度遠(yuǎn)小于入射光波長時（小于波長得十分之一），其各方向上的散射光強(qiáng)度是不一樣的，該強(qiáng)度與入射光的波長四次方成反比，這種現(xiàn)象稱為瑞利散射。

米氏散射（Mie scattering），當(dāng)大氣中粒子的直徑與輻射的波長相當(dāng)時發(fā)生的散射。這種散射主要由大氣中的微粒，如煙、塵埃、小水滴及氣溶膠等引起。米氏散射的散射強(qiáng)度與頻率的二次方成正比，并且散射在光線向前方向比向后方向更強(qiáng),方向性比較明顯。（感謝百度百科）