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• 为什么月亮在地平线上是红色的，在天顶上却是白色的？
• 月全食时月亮的颜色为什么是红色的？

瑞利散射！有时候月亮会给我们一种橘红色的外观，这是由于地球大气中的粒子散射造成的。当月亮接近地平线时，月光会穿过厚厚的大气层。由于大气中粒子的散射“过滤”效应，我们看到最多的是红色。天顶处，几乎是直的，也不会太密，所以是白色的。

为什么月亮在地平线上是红色的，在天顶上却是白色的？

当来自天体的光(或者更具体地说，称为光子的光束，月球表面是来自太阳的反射光)穿过地球大气层时，会被地球大气层中的粒子散射。发现这些粒子比红光更“喜欢”分散蓝光，所以“蓝”光子(波长较短的光子)倾向于散射，而“红”光子(波长较长的光子)则直接照射地面。因此，天体从地球上看起来比从Tai 空上看起来更红，因为来自天体的更红的波长比那些更蓝的波长更容易穿透大气层到达地面。对了，这就是为什么天空空是蓝色的原因:来自太阳的蓝光向地球的各个方向散射。

但是这如何解释月亮的意外变红呢？大多数人可能已经注意到，当月亮接近地平线时，他们总是呈现红色。你想想看，当太阳或月亮在地平线上时，阳光或月光必须穿过最大大气含量才能到达你的眼睛(请记住，那个大气是环绕地球的球体，水平方向的大气含量最高)。因此，当太阳或月亮在地平线上时，你会发现太阳或月光散射出的“更多”蓝光，会使天体看起来比头顶上的天体更红。换句话说，太阳或月亮在升起或落下时往往看起来是橙色或红色的，因为这是因为光必须穿过最大大气含量才能到达你的眼睛。当太阳或月亮前面有薄薄的云时，这种效果会加剧:云本身也会发出明亮的粉红色，因为它们很容易散射蓝光。

图中显示，在大气中，蓝光的散射光比例大于红光。图:原上传者是

同理，这和天空空是蓝色的原理是一样的:瑞利散射。瑞利散射是半径远小于光或其他电磁辐射波长的微小粒子(如单个原子或分子)对入射光束的散射。当光穿过透明固体和液体时会发生瑞利散射，但气体是最重要的。在大气中，太阳光的瑞利散射会造成弥漫的天空空辐射，这就是为什么天空空是蓝色的，太阳是淡黄色的。

日落后瑞利散射更加明显。这张照片拍摄于日落后约一小时，海拔500米，面向地平线上的太阳。图片:Rnbc

晴朗的白色天空空是蓝色的，因为大气分子优先散射波长较短的光。而红色和红外线可以直接穿过，打到地面上，所以这就是你看不到太多红光的原因。

但在接近黎明或黄昏时，阳光必须穿过几倍厚的大气层中的空气体才能到达我们的肉眼。当它的光线穿过时，几乎所有的蓝色都被散射得到处都是(别人白天用的)，所以留给我们的只有红色的光。

要明确中午不能看到太多红光，因为红光是直接从太阳传到地球的，除非你能看到太阳本身。因为它的光线很强，只有你的眼睛永远不拦截，你才能看到它。这样的后果就是失明。你之所以会看到蓝光，是因为它是散射的，所以蓝色的光子不断从各个方向打在你的眼睛上。如果大气中没有散射光，你根本看不到，白天的天空空就会像月亮一样黑。

当大气被极细的尘埃、烟雾或海盐或冰晶污染时，瑞利散射会被夸大，但当它包含较大的粒子时，所有频率被均匀分散，因此天空空可能是灰色的，甚至是白色的。

月全食时月亮的颜色为什么是红色的？

当月全食发生时，月球表面的颜色看起来几乎是暗红色。前面说过，乒乓球被比作月亮，它的表面几乎是纯黑色的。那么，为什么呢？因为篮球没有大气层，所以月全食的时候地球是有大气层的。阳光穿过大气层，折射后到达月球表面，从而形成暗红色的月球表面。

生活中，相信你会经常发现，一根筷子插入水中，在水中看起来是歪歪扭扭的(不同于空)。这是因为光进入不同的介质(水)。光在同一种介质中是直线传播的(比如空气体也是空)(这里不考虑引力的影响)，但是当它从一种介质到另一种介质时，就会发生折射。

月全食时，太阳光首先会从Tai 空进入地球大气层，发生向内折射。光线经过折射后，会从大气传播到Tai 空，再次向内折射，有点像凸透镜的原理。有很多光线向内折射两次(进入地球本影)，所以基本上有些光线会打到月球表面，类似于地平线上看到的“假”太阳的位置。由于太阳中的红光波长长，“穿透力”强，在大气中基本不受散射影响(粒子和分子等。)并直接穿透地球大气层照射到月球表面。其他波长和颜色基本都是散射的，无法到达月球表面。我们所知道的蓝天是由容易被分子粒子散射的短波长蓝光造成的。因此，太阳的红光照射在月球表面，使月球表面呈现暗红色。但有时，由于地球大气条件复杂，月球表面的颜色也不一样，比如深红色和橙色。这种复杂的状况，比如当时大气的天气空气体状况，比如阴天，雾霾等。，会影响月全食时月球表面的颜色。

类似模拟，动画图片来自网络。

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