牛頓的色散實驗揭開了物質的顔色之謎。一束太陽光可被棱鏡分為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光，說明太陽光是複色光，複色光中的各種色光折射率不相同，使各種色光因折射角不同而彼此分離，這種現象叫光的色散。當光照到物體上時，有的色光被物體反射，有的色光被物體吸收，如果物體是透明的，就有色光透過物體。我們看到不同物體包括大氣層的顔色，就是因為物體對不同顔色光的反射、吸收和透過情況不同，太陽光在通過大氣層時，還要考慮發生的散射情況。

什麼叫散射？光束通過不均勻介質時，部分光線将偏離原來的傳播方向向四周分散傳播，從側向就可以看到光的現象，叫做光的散射。

火星上沙塵有很多的鐵氧化物，對太陽中的紅光吸收作用強。

火星上大氣層稀薄，以二氧化碳為主，沙塵懸浮其中，每年都有沙塵暴和塵卷風發生。火星上的塵卷風，像地球表面的龍卷風一樣，是一個能夠卷起地表塵埃的氣流柱，它是火星晝夜溫差導緻氣體在赤道上升，在極地下沉形成的火星地表大氣環流。

火星塵卷風的主要成分是灰塵和沙子。火星沙塵暴一旦刮起來可持續三個多月，從地球上望去，一片暗紅色，實際上就是火星沙塵暴或塵卷風，它是由火星大氣、灰塵、沙子共同組成，規模往往比塵卷風要大得多。太陽活動對火星沙塵暴和塵卷風形成有推波助瀾的作用，火星大氣充滿了懸浮塵埃微粒使火星大氣對太陽光的散射很嚴重。

太陽光通過火星大氣時，波長短的藍色光容易被散射，波長較長的光不容易散射，所以火星的天空呈藍色，這也是好奇号火星探測器拍到藍色日落的原因。長波段的紅色光散射方向集中，所以，白天太陽從正上方入射時火星大氣呈紅色，而日出日落短波段的藍色光更易被散射，因此大氣呈藍色。

1871年，英國科學家瑞利證明，短波光的散射比長波光要強得多，陽光中的藍紫色短波光被大氣層微小塵埃和空氣分子散射要比紅色長波光強10倍以上。光的散射所遵循的規律：散射光和入射光頻率相同時，散射光的強度與散射方向有關，并和頻率的四次方成正比，高頻率光散射比低頻率光要強得多。

在地球上，我們也可以看到太陽光的散射現象。晴朗的天空之所以呈淺藍色，就是因為大氣散射太陽光中的藍色光，太陽光中的高頻成分更多地被散射掉。有時的沙塵暴天氣，我們也可以看到太陽光偏藍。

太陽光通過大氣時遇到空氣分子、塵粒、雲滴等微粒時，都要發生散射。在地球上，地球表面和大氣層都是彎曲的，接近地平線的太陽光線穿過大氣層時，其距離遠大于直射，因此，日落日出時，太陽光穿透的大氣層增厚，黃、紅色光不易被散射，太陽看起來深黃、殷紅，黃昏時空氣中塵埃比早晨多，落日的顔色與旭日不同。雨後天晴，天空呈青藍色是因為綠、青藍色光頻率較高，容易被大氣散射。如果空氣中存在較多的塵埃或霧粒，一定範圍内的高低頻率光都被同樣的散射，這時，天空呈灰白色。

由于頻率較高的光易被散射掉，頻率較低的紅光不易被散射，因此，用紅光作指示燈，可以讓司機在大霧迷漫的天氣裡更容易看清指示燈，防止交通事故的發生。

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