晴朗的天空看起來是藍色，主要是因為下列何種原因？

本題考點

大氣散射的種類——瑞利散射（Rayleigh scattering）與廷得耳效應（Tyndall effect）的區分，以及天空呈藍色的原因。

正解理由

太陽光含有各種波長的可見光。大氣中的氮、氧等氣體分子尺寸遠小於可見光波長，這種情況下的散射屬於瑞利散射，其散射強度與波長的高次方成反比 → 波長愈短的光被散射得愈強，藍光散射遠比紅光多 → 被散射的藍光從四面八方進入我們眼中，所以望向太陽以外的晴朗天空時，看到的是藍色，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   不符合。廷得耳效應是光通過膠體或含懸浮微粒的介質時，粒子尺寸與光波長相近所造成的散射，例如光束穿過霧氣或煙塵時看得見光路；它對波長的選擇性較弱，不是晴朗天空呈藍色的主要原因，應為瑞利散射。

2. (B)

   不符合。反射是光在界面上折回原介質，晴朗天空沒有一個把藍光反射回來的界面，反射無法解釋天空整片均勻的藍色。

3. (C)

   符合。氣體分子遠小於波長，短波長的藍光被強烈散射，使天空呈藍色。

4. (D)

   不符合。折射是光跨越介質界面時方向改變，造成彩虹或大氣折射使星光位置偏移等現象，不會讓整片天空呈藍色。

記憶點