颜色与光的秘密
光是由一些叫做光子的微小粒子能量所构成的，它们的移动速度非常快，在真空中可以达到每秒18万6千英里。任何东西都无法超过光的速度。
光虽然属于粒子，但它同时也是一种波，并且有各种不同的波长。我们的肉眼只能看见特定范围之内的波长——也就是那些可见光（比如我们看到的阳光、灯光等）。但是像伽马射线、X光和紫外线这些光，由于它们的光子能量太强（或者波长太短），我们的肉眼是看不见的。同样的道理，红外线、微波和电波的光子因为能量太弱（或者波长太长），肉眼也没法看到。
可见光具有各种不同的颜色。拿白色的光来说，就是由不同的颜色所组成的。我们可以把一个棱镜放在一束明亮的白光里面，这时光线就会被分解，显现出组成它的颜色。首先可以看到的是波长较长的红色，接着是桔色、黄色、绿色、蓝色，最后是可见光中波长最短的紫色。这时我们再拿一面三棱镜去照射彩虹色，将其上下颠倒放置，又可以使这些不同的颜色重新组成白光。
有时候，看起来最简单的问题却最难回答。多年以来，对于“天空为什么是蓝色的”这个问题，科学家们给出了许多种解释。其中，最好的答案是100多年前，一位名叫劳德·约翰·瑞雷格的英国科学家作出的。
白天，照射在空中的阳光是白色的——那么，这时候的天空看起来本应该是耀眼的白色，对吧？其实，光在穿过大气层的时候，一定是发生了什么变化，才让天空看上去是蓝色的。
白色的光其实是由多种颜色组成的，我们可以利用棱镜来观察这种现象。棱镜能够折射出各种不同的颜色：红色、桔色、黄色、绿色、蓝色和紫色。这些颜色组合在一起，就形成了我们看到的白色。
白色的阳光是由各种颜色混合而成，有些东西能把其中的颜色分离出来。
那么，光中的蓝色就盖过了其他颜色，显现出来了。
为什么会这样呢？
环绕在地球周围的大气是由氮气、氧气、氩气以及其他气体，再加上水蒸汽和冰状晶体组成的。当然其中还包括灰尘、化学污染物和臭氧层。水和臭氧都具有吸收红光，让蓝光通过的倾向。于是科学家们想到，也许就是这个原因，让天空看上去是蓝色的。
事实证明，仅靠水和臭氧吸收红光的话，是不能让天空看上去呈现蓝色的。
1869年，英国物理学家约翰·提汤提出，空气中的灰尘和其他物质可以分散光，而其中蓝色体现得最为明显。
为了证明自己的观点，他制造了一些烟雾，然后让一束白光从中穿过。通过观察可以发现，烟雾呈现出了深蓝色。
提汤由此判断出，如果天空中充满着完全纯净的空气的话，那么白光穿过时将不被分解。纯净的空气会让天空看上去也是纯白色的。
最初，瑞雷格也同意这一观点，但很快就改变了看法。到了1899年，他公布了自己的论点：让天空看起来呈现蓝色的是空气本身，而并不是灰尘或者烟雾。
事实是这样的：大气层中的气体分子之间会有一些空白，当太阳光通过这些空间到达地面时，会保持最初的形态。但如果阳光直接穿过了气体分子，比如氧气，就会被吸收，从而被分解成不同的形式。
气体分子中的原子在被吸收的光激活后，发出各种波长的可见光子，从红色到紫罗兰色，它们会分布在分子的各个方向，前面、后面和周围。因此，有些光会直接到达地面，有些散播在空中，还有一部分则返回太阳上。
瑞雷格发现到：光所呈现的亮度取决于其颜色。蓝光中含有八种光子，其中每一种都能在红色中显现出来。所以，蓝光能在通过大气层时，发射出比红光强八倍的亮度。
结果，我们就看到了耀眼亮的蓝光，它们分别来自天空的各个方向和庞大的大气层。其实天空并不是“纯净”的蓝色，因为同时还有其他颜色也进入了我们的视线。但是由于它们非常暗淡，完全被很亮、很亮的蓝光给遮掩了。
叶子的绿颜色来自于叶绿素——一种在植物细胞中发现的色素。（色素是一种可以吸收光的物质。）叶绿素通过吸收阳光为植物提供养分。但是一到秋天，树叶开始失去它们绿油油的颜色。杨树的叶子会变黄，枫叶则染上了红色。这些颜色的转变说明，叶子中产生了化学变化。也就是说，在叶绿素身上发生了一些事情。
夏去秋至，每棵树都开始为冬天的到来作准备。营养物质开始慢慢从树叶中流失，储存到树枝、树干和树根等部位，因为面对即将到来的严寒，这样做会相对安全一些。到了春天，树木就通过吸收这些养分，长出新的叶子。
当养分离开叶子的时候，新的叶绿素就不再产生了。叶子中那些剩余的叶绿素逐渐分解。这时，其他色素就显现出来了。在有些树木中，会出现黄色和桔色的色素。（这其中包括胡萝卜素，它让胡萝卜呈现桔红色。）所以，白桦和山核桃树的叶子就随着叶绿素的流失，变成了黄色。
还有些树的叶子会变成各种美丽的深浅不同的红色。深红、酒红和一些紫红色的树叶是由一种叫做花青素的色素创造出来的。这些色素同样作用于小红萝卜、紫甘蓝菜、玫瑰和天竺葵。
