當白光穿過大氣層時，微小的空氣分子會讓光發生散射的現象。這些微笑的空氣分子所引起的散射會隨著光的波長的減少而增加。也就是說，光的波長越短，散射效果越強。紫光和藍光的波長最短，紅光波長最長。因此，藍光比紅光散射得更多，因此白天的天空是藍色的。
但日出和日落的時候，太陽較接近地平線，光線需要穿過更長的距離才能到達我們的眼睛。在這個過程中，藍光已經被散射掉了，而大部分紅光並沒有被散射，因此天空看起來是紅色的。
什麼是光？
太陽會發出所有顏色的可見光，而我們看到的陽光近似白光。牛頓的棱鏡實驗證明，白光是由多種顏色的光組成。當白光通過棱鏡時，會分離出七個顏色的光。
光是如何被散射的？
地球的大氣層是由許多不同的空氣分子組成的。陽光會被這些空氣分子改變方向，這個現象稱作“散射”。這個散射現象是被雷利勛爵（John William Strutt）發現的，因此被稱作雷利散射。
光的波長越短，散射效果越強。因此白天時，大氣層中充滿著被散射的藍光，因此我們眼中的天空就是藍色的。
照理來說紫光波長更短，但是為什麼我們看到的天空不是紫色的呢？
這是因為我們的眼睛實際上對藍光更加敏感，而且紫光大部分在大氣層外被散射，而進入到大氣層的藍光較多，因此我們看到的天空還是以藍色為主。
其他星球的天空是什麼顏色的呢？
其他行星的大氣層與地球的有所不同，因此天空的顏色也跟地球的不一樣。
火星的大氣層比地球稀薄，低密度的空氣分子導致雷利散射在火星的影響比較小。另外，因為火星大氣層的塵埃較多，較大的塵埃顆粒吸收了短波長的藍光，並散射出剩餘的顏色，因此火星的天空會呈現出奶油色的色調。
如果你站在月球上，你會發現月球的天空除了黑色以外並沒有其他顏色。月球的大氣層過於稀薄，氣體分子無法相互碰撞，因此陽光進入大氣層時，陽光不會被散射，所以無論是白天還是晚上，月球的天空都是黑色的。
