兩小兒辯日，早晚時太陽為什麼是紅色的？

我們都學過兩小兒辯日，早晚和中午的太陽為什麼不一樣連孔子也不知道。那麼為什麼早晚的太陽是紅色的，而中午的太陽是白色的呢？

相關原理：瑞利散射

瑞利散射又稱「分子散射」，指當粒子尺度遠小於入射光波長時（小于波長的十分之一）對光的散射能力與光的波長有關，波長越短散射越強。空氣中存在大量氧氣和氮氣分子，對藍色光（425nm）散射最強、對紅色光（650nm）散射最弱。

圖註：兩條曲線的交點在藍光區域，藍光散射多能量高，因此天空是藍色的

太陽光中可見光部分可以分成紅橙黃綠青藍紫等不同顏色，這些不同顏色的光線混合在一起在我們的眼中產生了白色的視覺，所以太陽光的本色是白色。

當陽光穿過大氣層時，被空氣微粒散射的藍光約比紅光多5.5倍，且藍光在太陽光中的能量也較高。因此晴天天空是蔚藍的，如圖兩條曲線的交點在藍光區域。

但是，當空中有大量雲霧時，水滴的直徑比可見光波長大得多，瑞利散射效應不再起效，不同波長的光被全部反射，所以天空呈現白茫茫的顏色。

中午的太陽是直射進入大氣，路程短散射少，所以我們看到中午的太陽是白色的。早晚太陽是斜射進入大氣，光經過大氣的散射，紅色剩餘最多，所以早晚太陽的顏色是紅色。

藍天、白雲、紅色的太陽，這些熟悉的顏色都是由於光的散射造成的，這個現象是1899年瑞利提出直到1910年愛因斯坦完善才能完全解釋清楚的。這一理論也是後來在光纖研發中的基礎理論——用紅色雷射散射損失較小。