无云的天空为什么呈现蓝色？太阳为什么在清晨和黄昏时呈现红色，而中午则呈现白色？

这是因为太阳光射入大气后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒就会散射。这些大气分子和微粒本身是不发光的，但是由于它们散射了太阳光，每一个大气分子就变成了一个散射光的光源。它们向四面八方发出光来，在太阳光谱中，波长较短的如：紫、蓝、青等颜色的光波最容易被大气分子和微粒散射出来。波长较长的如：红、橙、黄等颜色的光波透射力最强，它们能透过大气分子而保持原来的前进方向。这样，光波的分离作用就此发生了，而颜色也就出现了。对于下层空气分子散射来讲，主要是蓝色光线被散射出来，所以天空呈蔚蓝色。

这是光的散射所致，大气中的微粒尘埃或大气密度起伏不定，都会引起大气光学性质不均匀，对光产生散射。蓝光比红光易于散射。仰望无云的天空，看到的是被大气散射的太阳光，蓝光较强，故天空呈蓝色。清晨和黄昏时，太阳光沿地平线方向横穿大气层，蓝光被散射，到达眼中的是红光，故太阳呈红色。中午太阳光垂直穿过大气层，通过距离较短，各种色光散射都较少，太阳光呈现白色。

在无云的晴天，天空多是蔚蓝色的。可是仔细观察一下，这种颜色也是随时在变化的，有时深一些，有时发白。在空气里飘浮着很多细小的微尘和水滴，它们都能对太阳的混合光起分散的作用，在光学中叫做“三射”。空气中微尘和水滴的散射能力和光波的长短有关，光的波越短，散射能力越大。在太阳的混合光中，紫光的波长最短，散射能力最大。太阳光线射入大气时，最初散射最强的是紫光。但是，紫光在没有到达地面之前就已经散射掉了，接近地面的紫光很少，而蓝光最多，所以我们在地面看天空是蓝色，而在高空则逐渐变成紫色。
如果空气中含有很多较大的水滴和微尘时，也可以散射波长较长的黄、红、绿等色的光，所以有时天空颜色发白/如果是在傍晚或早晨，由于太阳斜射地面，通过较厚的空气层，蓝光在没有到达地面前就被散射掉了，而红色和橙色的光却被散射到地面上来，所以天空就会发白，有时还会出现彩霞。