因为天空没有杂尘，是空气中水份凝结成的水晶，经历雨水过后天空是蔚蓝色的，所以天空是蓝色的。

　　您的问题是什么呢？根据您的陈述，是否在询问有关“天空为什么是蓝色”此类问题？

　　下面，我就将根据您的陈述做进一步解释：

　　（写了比较长，还请耐心看完，一定会有收获）

天空为什么是蓝色的？——最主要的原因是由于“瑞利散射”的作用。

　　白天，太阳在我们的头顶，当太阳光经过大气层时，与空气分子（其半径远小于可见光的波长）发生“瑞利散射”。瑞利散射并不仅仅是由您所说的“空气中水分凝结成的水晶”产生，更多的是受空气分子的影响。

　　因为蓝光比红光波长短，瑞利散射作用比较激烈，被散射的蓝光布满了整个天空，从而使天空呈现蓝色，但是太阳本身及其附近呈现白色或**，是因为此时你看到更多的是直射光而不是散射光，所以日光的颜色（白色）基本未改变——波长较长的红**光与蓝绿色光（少量被散射了）的混合。

　　下图显示的是在大气中，相对于红光，蓝光的散射光比例比较大。（横坐标为波长nm，纵坐标为直射太阳光的散射率%）

　　但因为人眼对不同颜色的敏感度不同，以黄绿色敏感度最高，往两边呈钟形分布，因此人眼对蓝色的敏感度远大于紫色，所以即使散射的可见光波长中紫光能量最高，人眼看起来仍是蓝色。

　　当日落或日出时，太阳几乎在我们视线的正前方，此时太阳光在大气中要走相对很长的路程，你所看到的直射光中的蓝光大量都被散射了，只剩下红橙色的光，这就是为什么日落时太阳附近呈现红色，而云也因为反射太阳光而呈现红色，但天空仍然是蓝色的，只能说是非常昏暗的蓝黑色。如果是在月球上，因为没有大气层，天空即使在白天也是黑的。

关于瑞利散射，要想知道它更深层次的物理原理，就需要用到“米氏散射理论（Mie scattering）”的相关知识。

　　瑞利散射光的强度和入射光波长λ的4次方成反比：

　　其中是入射光的光强分布函数。也就是说，波长较短的蓝光比波长较长的红光更易散射。

另外，不仅仅是天空，生活中到处都存在瑞利散射的例子。

　　比如说，你可以做一个小实验，将牛奶倒入玻璃杯，搅匀。此时玻璃杯的水会呈现略微浑浊的颜色，在一般的灯光、日光或手电照射下，从侧面看上去会显示出淡淡的蓝色，正如平时天空的颜色，如下图所示：

　　从侧面观察玻璃杯，手电筒从杯子后面照射。此时你可以看到杯子里的牛奶水变成了浅**，正如下图所示：

　　通过专门的科学仪器和一定的实验方法，可以通过此原理测定牛奶中的三聚氰胺等物质。是不是很神奇？

实际上，瑞利散射无处不在，它也被应用在了许许多多的科学技术领域。

　　想了解更多，请参阅一些物理光学的书籍，或者通过google搜索了解更多。

就写到这里了，说了很多关于瑞利散射的知识，希望能对正在阅读的你有一定的启发。

（最后顺便吐槽一下的排版，功能太少了吧。。。）

尘埃粒子计数器是专门用来测量洁净环境空气中尘埃粒子的数量和大小,为空气洁净度的评价提供依据。尘埃粒子计数器作为一种有效的空气洁净度监测设备,它在洁净检测技术的应用中有着非常重要的地位。为提高尘埃粒子计数器的性能而对其进行优化设计,有着重大的意义。在分析比较常用的几种粒子测量技术后,结合对尘埃粒子计数器的研究,本课题提出了新的设计方案——FPGA+双MCU控制模式,对尘埃粒子计数器的硬件进行优化设计,使整个系统具有测量准确、电路结构紧凑、抗干扰性能强、体积小等特点。本课题在Mie散射理论基础上,综合运用相关算法,基于Matlab编制程序,对Mie散射的特点进行分析;利用MiePlot软件对球形粒子的光散射效应进行彩色模拟,分析了粒径、折射率和入射光波长对散射光强度分布的影响,阐述了微粒子测量的理论基础；分别计算了近前向和直角方向两种散射光收集形式的光通量,即课题设计尘埃粒子计数器的理论依据。课题还通过Matlab编程计算,对直角方向散射光收集系统的光通量进行数值模拟,得出当偏振光入射时,探测器中心与偏振方向两者的夹角与光通量极值的关系,为光学传感器设计提供依据。本课题完成了尘埃粒子计数器的硬件设计。主要包括信号调理电路、FPGA计数电路、双MCU控制模块、存储器模块、串口通讯电路、显示与键盘输入模块以及电源电路。课题还完成了尘埃粒子计数器系统软件设计,包括基于VHDL的多通道脉冲计数器设计以及双MCU控制部分的软件设计,在软件设计中增加了UCL计算功能。标定结果表明：该尘埃粒子计数器的自净时间、单分散粒子的测量离散度等相关技术指标满足国家检定标准,对于054μm PSL粒子具有较高的计数灵敏度。此外,论文对实验测量结果进行误差分析,同时根据光学传感器的技术参数,对尘埃粒子计数器测量的颗粒浓度上限进行分析与计算。最后对本课题的研究工作进行了总结与展望。

是G Mie于1908年提出的，有关在介质之中的颜料粒子对光散射的理论。具体是指单一的、各向同性的球形粒子在高度稀释的介质系统中挑散射与该粒子直径、粒子与介质间的折射率之差、入射到介质中的粒子上的入射光的波长之间关系的理论。它与考虑到粒子会产生的光吸收问题，所推导出来的组米氏方程（Mie equations）可用测定颜料业度分布、预测颜料应用系统的颜色强度与颜料粒子尺寸的关系等。它与另一个光散射理论Kubelka-Munk理论的区别，在于后者是研究颜料应用系统粒子间发生多重光散射的理论。

ls直接ctrl+V，汗~

其实，通常在粒子尺寸<1/10波长时，是由瑞利散射（Rayleigh）占主导，它的特点是

1 散射方向随机，即各个方向都有；（可见参考图~）

2 散射强度正比于粒子尺寸的6次方，即粒子越大，散射强度越大，观察的效果越明显；

3 散射强度反比于波长的4次方，即波长越小，散射越明显，这可以解释天空蓝色，落日是红色等。

当粒子尺寸>波长时，是由米氏散射（Mie）占主导，它的特点是

1 散射方向倾向于往前（与原入射光线一致），且粒子尺寸越大，散射光向前传播的比例越大；

2 散射强度与波长无关。

综上所述，粒子尺寸小于波长较多时，散射效果明显。而当尺寸达到波长尺度甚至更大时，主要是mie散射，光波方向向前传，则在旁侧角度观察到的散射效果就不明显了。

补充一点的是，按照经典电磁理论的说法，散射是电子在入射电磁波作用下的受迫振动，通常这个受迫振动频率与入射波的频率有相位差，故无法达到共振状态（如果是共振了就是频率匹配了，这时材料才会对入射电磁波进行吸收，会有能级跃迁，否则就只能是散射了），很快就会再以电磁波形式向四周辐射出去，这就是散射的本质。也可以认为它就是一种二次辐射。

此外，关于散射的，还存在着拉曼散射，即基质振动和光子耦合所产生的波长相对于入射波发生微小改变的散射，它发生的概率大小主要由被照射的介质的性质决定的。

还有康普顿散射，即光子与电子耦合发生波长大于入射波长的散射，发生在入射电磁波波长很小，频率很高时（通常x射线）。

等等……

这些你都会在以后学到，如果你那时还对这些感兴趣的话。

祝学习顺利~

电磁波在穿过大气时,遇到各种微粒(气体分子、尘埃等)时会发生散射现象。散射的性质和强度取决于微粒的半径r与电磁波的波长λ两者之间的关系,引入比值因子q:

遥感地质学

式中,r为微粒半径,λ为电磁波的波长。

(一)瑞利(Rayleigh)散射

q<1时,即微粒半径r<<λ时的分子散射。主要是由大气分子引起,其散射强度与λ-4成正比,且有方向性。波长越短的电磁波,散射愈强烈,如波长为03μm的紫外线的瑞利散射能力是波长为07μm的红光的30倍。所以波长较短的紫外线、蓝光散射较强,在遥感技术中,由于瑞利散射,难以利用紫外波段,而蓝光波段虽然可用(如TM的1波段),但其图像质量明显不如其他波段,反差小,需要经过处理才可使用。

(二)米氏(Mie)散射

q=3时,即微粒半径与波长接近,主要由大气中的烟尘、气溶胶等所引起。散射强度与λ0-λ1成比例。影响散射强度的因素包括微粒的数量、分布、直径、气候条件等。米氏散射的方向主要是向前散射。

(三)无选择性散射

q>3时,即微粒半径远比波长大时,散射强度与波长无关。由于这种非选择性的散射使云、雾呈现白色。