晴朗的天空看起來是藍色，主要是因為下列何種原因？

本題觀念：

天空呈現藍色的物理機制——瑞利散射(Rayleigh scattering)

太陽光（白光）進入地球大氣層後，會與空氣中的氣體分子（$\text{N}_2$、$\text{O}_2$，粒徑約 0.3 nm，遠小於可見光波長）發生散射。這種散射稱為瑞利散射(Rayleigh scattering)，其散射強度與波長的四次方成反比：

$I \propto \frac{1}{\lambda^4}$

藍光（波長約 450 nm）的散射強度比紅光（波長約 700 nm）強約 $\left(\frac{700}{450}\right)^4 \approx 5.6$ 倍，因此藍光在整個天空方向大量散射，使晴天天空看起來是藍色的。

選項分析

(A) 廷得耳效應（Tyndall Effect） 廷得耳效應發生在膠體粒子（粒徑 40–900 nm，與可見光波長相近）散射光線的現象，例如牛奶加水呈藍白色光束、眼睛玻璃體內的散射。它雖然同樣使藍光散射較多，但主要適用於膠體系統，而非大氣中氣體分子層級的散射。晴朗天空的藍色不是廷得耳效應。❌

(B) 反射 反射是指光線從介面彈回，如鏡面或水面反射。大氣並非一個平滑介面，反射無法解釋為什麼整個天空（各個方向）都是藍色。❌

**(C) 瑞利散射（Rayleigh scattering）

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