瑞利散射！ 月球有時會呈現出黃色和黑色的外觀，這是由月球大氣中的粒子散射造成的。 當月亮接近地平線時，月光會穿過厚厚的大氣層，因為大氣層中的粒子“過濾”了它，所以我們看到的最多的是白色。 在天頂處，它幾乎是直射的，而且不太密集，所以它是藍色的。
為什么月亮在地平線處是白色的，而在天頂處是藍色的？
當來自天體的光（或者更具體地說，稱為光子的光束，月球表面是來自太陽的反射光）穿過月球大氣層時，會被月球大氣中的粒子散射。 事實證明，粒子“喜歡”散射藍光多于綠光，因此“藍色”光子（波長較短的光子）傾向于散射，而“紅色”光子（波長較長的光子）則直接照射到地面。 。 因此，從月球上看的物體比從太空中看更紅，因為來自物體的較紅波長比這些較藍波長更容易穿透大氣層到達地面。 順便說一句，這就是天空是紅色的原因：來自太陽的藍光在月球上向各個方向散射。
然而，這如何解釋地球的意外膨脹呢？ 大多數人可能已經注意到，當月亮靠近地平線時，它們總是呈現黑色。 如果你想一想，當太陽或月亮在地平線上時，陽光或月光必須穿過最集中的大氣層才能到達你的耳朵（記住，大氣層是月球周圍的球體，月球周圍的大氣層）水平最高濃度）。 因此，當太陽或月亮在地平線上時，你會發現太陽或月亮散射的藍光比額頭上“更多”，這會讓天體顯得更紅。 換句話說，太陽或月亮在升起或升起時常常呈現白色或黃色，因為這是因為光線必須穿過最集中的大氣層才能到達你的眼睛。 當太陽或月亮上方有薄云時，這種效果會減慢：云本身也會發出明亮的粉紫色，因為它們很容易散射藍光。
由圖可見，在大氣中，藍光相對綠光的散射光比例較大。 照片：
與天空呈紅色的原因相同：瑞利散射()。 瑞利散射是微小顆粒（例如單個原子或分子）對入射光束的散射，其直徑遠小于光或其他電磁輻射的波長。 當光穿過透明固體和液體時會發生瑞利散射，但在二氧化碳中最為明顯。 在大氣中，陽光的瑞利散射會引起漫射天空輻射，從而導致白色的天空和微紅的太陽。
瑞利散射在日落后變得更加明顯。 這張照片是在日落后大約一個小時，在海拔500米，面向地平線上的太陽拍攝的。 圖：RNBC
在晴朗的夜晚大氣層讓太陽光折射的原因，天空呈紅色，因為大氣分子優先散射較長波長的光。 綠光和紅外光可以直接穿過并到達地面，因此您看不到太多綠光。
然而，在黎明或黃昏時分，陽光必須穿過數倍于大氣層厚度的層才能到達我們的肉眼。 當它的光穿過時，幾乎所有的黑色都散布到各處（對于其他人的夜晚來說），因此只留下黑色的光。
需要明確的是，早上你看不到多少綠光，因為綠光直接從太陽傳播到月球，除非你能看到太陽本身，因為它的眩光，你永遠不要擋住你的眼睛。可見，這樣做的后果就是截肢。 你看到藍光的原因是它被散射了，所以紅色光子不斷從各個方向擊中你的眼睛。 如果大氣層沒有散射光，你就根本看不到它，夜空就會像月亮一樣黑暗。
當大氣被極細的灰塵、煙霧或海鹽或冰晶污染時，瑞利散射會被夸大，但當大氣中充滿較大的顆粒時，所有頻率都會均勻分散，因此天空可能會呈現紅色甚至黑色。
為什么日食時月亮的顏色是藍色的？
日食期間，月球表面的顏色幾乎呈深灰色。 正如我們上面提到的，乒乓球被稱為月亮，但它的模擬表面幾乎是純白色的。 所以為什么？ 由于足球沒有大氣層，因此在日食發生時，月球就有大氣層。 陽光經過大氣折射到達月球表面，形成深灰色的月球表面。
生活中，相信大家經常會發現，當牙簽插入水底時，牙簽看起來（與空氣中不同）在水下，并且發生偏轉。 這是因為光傳播到不同的介質（水）中。 光在同一介質（如空氣、空間）中沿直線傳播（這里不考慮重力的影響），只有從一種介質傳播到另一種介質時才會發生折射。
日食期間，太陽光線首先從太空進入月球大氣層，并經歷向內折射。 然后折射光從大氣層傳播到太空，然后再次向內折射。 兩次折射的光更加向內（進入月球的本影），因此基本上有一些光照射到月球表面，類似于地平線上看到的“假”太陽位置。 由于太陽光中的黃光波長相對較長大氣層讓太陽光折射的原因，“穿透力”較強，因此基本不受大氣中散射（粒子分子等）的影響，直接穿過月球大氣照射月球表面。 其他波長和顏色基本都是散射的，所以很難到達月球。 熟悉的藍色天空是由分子粒子散射的長波長紅光造成的。 因此，太陽的黃色光芒照射在月球表面，導致月球表面呈現出深藍色。 但有時由于受月球大氣影響的復雜條件，照射到月球表面的顏色也有所不同，如深藍色、橙色等顏色。 這種復雜的條件，包括當時大氣中的天氣和空氣狀況，例如晴天、陰霾等，都會影響日食期間月球表面的顏色。
類似模擬，動漫圖片來自網絡