在沒有人造光（燈光、火光、蠟燭等）和生物光（螢火蟲之類）的時(shí)候，我們所見的光線，來自太陽、月亮、和星星。白天的主要光源來自太陽。

1、陽光由7種顏色混合而成

太陽是一個(gè)熾熱的光球，發(fā)出由7種顏色混合而成的白光（紅橙黃綠青藍(lán)紫）。每一種顏色的光都具有不同波長，白色的陽光是由一系列不同波長的光組成，波長短的一端是藍(lán)色，波長長的一端是紅色。

還有波長更短的紫外線和波長更長的紅外線，但那不是我們眼睛能看見的“可見光”。

好了，問兩個(gè)《10萬個(gè)為什么》里的經(jīng)典問題：

（1）、為什么天空是藍(lán)色的？

（2）、為什么朝陽和夕陽是紅色的？

白色的太陽光并非直接來到我們眼前，它要經(jīng)過地球的大氣層，大氣層由許多微小的東西組成，會反射陽光，通常那些小東西，反射的是陽光中波長較短的藍(lán)光。這些小東西把藍(lán)光向四面八方散射，所以我們會看到，頭頂?shù)奶炜帐撬{(lán)色的，其實(shí)是大氣層散射了藍(lán)光后的顏色。

大氣層就像一個(gè)巨大的柔光罩，為我們提供藍(lán)色的天空光。除了直射的陽光，這是另一個(gè)非常重要的光源。
為什么日出日落的時(shí)，太陽本身和陽光都是橘紅色的呢？

還是因?yàn)榇髿鈱?。我們知道，中午的時(shí)候太陽離我們最近，所以這時(shí)熱的要死。但日出日落的時(shí)候，太陽離我們最遠(yuǎn)，陽光要到達(dá)我們的眼睛，穿過的大氣層要更厚，被大氣散射掉的藍(lán)光更多，結(jié)果只剩下紅黃色的那部分，因此我們看到就是橘紅色的。

反過來說，太陽離我們越近，光線就越白越強(qiáng)烈。

從圖中可以看出，中午陽光直射的時(shí)候，穿過的大氣層厚度最小；早晚斜照的時(shí)候，陽光穿過大氣層的途徑變長。

2、我們是怎么“看見”東西的？

要“看見”周圍的世界，需具備三個(gè)條件：一是光，二是眼睛，三是大腦。

眼睛像一個(gè)精密的光學(xué)儀器，當(dāng)感光細(xì)胞接收到光線時(shí)，視網(wǎng)膜上的視網(wǎng)膜色素就會進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，形成視覺信號。視覺信號沿著眾多的視神經(jīng)節(jié)傳遞，在交匯的地方交換信息。最后，這些信息被傳遞到大腦的視覺中心，由大腦闡釋為“圖像”。

3、室外光照

一塊白色底板、一個(gè)白色球體，可以說明日常環(huán)境中的光照原理：

這是一個(gè)晴天午后的環(huán)境，圖中有三個(gè)光源：主光源來自太陽，次光源來自藍(lán)色天空，底板和球體之間的反射光提供了第三種光源。

最亮的光來自太陽，這種小光源發(fā)出的強(qiáng)光能投射出邊緣清晰的陰影。次光源藍(lán)天，則是一個(gè)巨大而柔和的光源，由它形成的陰影也是柔和（在強(qiáng)烈的太陽直射光下看不見了）。

藍(lán)色的天空光具有很強(qiáng)的色彩特性，對場景中的一切都有影響。球體上沒有被陽光直射的地方和球體的影子，都因?yàn)楸凰{(lán)色的天空光照射而帶有藍(lán)色調(diào)。底板和球體之間的反射光，也是藍(lán)色的（因?yàn)榉瓷淞怂{(lán)色的天空光）。
而球體底部比明暗交界線處亮，是因?yàn)樗邮芰说装宓姆瓷涔狻?/p>

圖中最暗的地方，是明暗交界線除以及影子最接近球體底部的地方。這兩處完全接收不到陽光，天空光和反射光也照不到那里。

4、進(jìn)一步認(rèn)識藍(lán)色的天空光

我們從上面模型知道，在陽光直射不到的地方，光源主要來自藍(lán)色的天空光和周圍環(huán)境的反射光。其實(shí)藍(lán)色天空光無處不在，但一雙未經(jīng)訓(xùn)練的眼睛卻往往對之熟視無目睹。

無云的白天，地球大氣散射的藍(lán)色光線照耀著我們周圍的一切。注意建筑物和窗戶上的藍(lán)色調(diào)子。

由于藍(lán)天的照耀，照片中的陰影呈現(xiàn)出濃烈的藍(lán)色。

由于波長較短的藍(lán)色損失在大氣散射中，太陽光在日落時(shí)呈現(xiàn)紅色。但請注意，被散射的藍(lán)光從東邊的天空投射回來，在近景一片波浪上形成奇特的藍(lán)色。

在戶外，身處陰影當(dāng)中很難察覺陰影的顏色，但退出陰影外觀察，就能看出藍(lán)色調(diào)。

在傍晚拍攝的一只漂亮小狗，可以看到它的一側(cè)在金黃的夕陽照耀中，另一側(cè)卻顯示出藍(lán)色天空光的照射。

能看出這盆花的影子其實(shí)帶著藍(lán)色嗎？

以下是著名插畫家詹姆斯.格爾尼（《恐龍帝國》作者）的作品，請仔細(xì)觀察其中明顯的藍(lán)色調(diào)。

《米爾布魯克圖書館》

《愛爾蘭克朗梅爾西門》

《達(dá)利熟食品店》

《尖塔》

《金士頓圖書館》

《馬拉松油站》

《商業(yè)街》