問題:為什麽是白雲和烏雲？為什麽天空是藍色的，太陽是紅色的(根據韋恩定律，綠色部分輻射最強)？燃燒的香煙的煙圈是藍色的，為什麽我吐出的煙圈是白色的？
權威回答:○有瑞利散射，廷德爾散射，拉曼散射。
“藍天”和“紅日”的問題屬於瑞利散射，散射中心是氣體分子，其大小比光波波長小三個數量級。
“白雲”和“烏雲”的問題屬於廷德爾散射，散射中心是透明的液滴，其大小大多在微米和亞毫米之間，即接近光波的波長，或比後者大1 ~ 2個數量級。
“藍煙”和“白煙”也屬於廷德爾散射範疇，散射中心主要是不透明塵埃。
太陽的真實顏色既不是紅色也不是綠色，而是白色。維恩定律揭示了黑體輻射光譜中最強的單色分量與溫度的對應關系，而不是說多色光引起的色覺是由最強的單色分量決定的。
“白”是多色光的綜合效果，是壹種視覺效果。視覺意義上的多色光的“顏色”是壹種主觀感受，與純粹客觀的單色光的“顏色”沒有必然聯系。彩電屏幕可以顯示黃、橙、紫等“視覺單色”，但這些顏色實際上根本不含黃、橙、紫的單色成分，都是由紅、藍、綠三種單色成分按適當比例組合而成的具有單色視覺效果的“三色光”。
○瑞利定律(散射光的強度與波長的四次方成反比)專門針對分子散射。用瑞利定律不難證明，白光散射後，散射光中藍光(約0.45微米)的強度是紅光(約0.65微米)的4 ~ 6倍。
在白天，除了早晨和黃昏，人們視野中的大氣基本上都是被白光照亮的。晴天天空發出的光是空氣分子的散射光，其中藍色、靛藍色和紫色約占80%。靛藍和紫色在陽光中不是很重要，所以天空是藍色的。
從早上8點到下午4點，太陽直射光的散射部分可以忽略不計。如果有哪個傻子願意用肉眼直視太陽，那麽他看到的壹定是壹個白色的圓盤，而不是“紅太陽”。但是在日出和日落時，人們真正看到的太陽是紅色的。這是因為此時的直射光要以幾乎與地面相切的方向穿過濃密的大氣很長壹段距離。直射光中每個單色分量都呈指數衰減，短波分量迅速消失。最後自然是紅光占優。
雖然日出日落時的直射光是紅色的，但夕陽下的白墻不是紅色的，而是橙色的。這是因為墻壁不僅接收紅色直射光，還接收來自天空的散射光。此時，大氣和雲層並不散射白光，而是散射已經被濃密的大氣過濾掉的以黃色和橙色為主的直射光。散射光源雖然亮度遠不如直射光源，但面積卻比直射光源大得多。
○白雲和烏雲都是由小水滴組成的。瑞利定律不適用於水滴，因為它是基於氣體分子的二次發射，水滴是比納米粒子大的無色透明的球形透鏡。它所謂的“散射光”，其實就是經過幾次折射後的反射光和透射光。
白雲和烏雲在“含水量”方面會有壹些區別，但“含水量”的提法有點模糊，用詞也不盡如人意。可以理解為整片雲的含水量，也可以理解為單個水滴的含水量。這兩種認識都有壹定的依據。烏雲可以遮住整個天空，白雲不行。因此，就大趨勢而言，烏雲的含水量壹般大於白雲。但是，天上的壹朵雲可以既是白雲也是烏雲，壹大片雲也可以是“白”也可以是“黑”。夏天巨大的白雲可以瞬間變成滾滾的烏雲，不是含水量可以解釋的。如果“含水量”是指“單滴的含水量”，那就是準確的。
從雲的形成過程來看，如果不是從其他地方飄來的，那麽烏雲壹定是來自白雲。而白雲，不僅可以從別的地方飄來，也可以由烏雲變化而來，還可以在萬裏晴空的背景上突然“創造”出來。在我研究太陽能的過程中，我非常註意天空中雲的情況變化。我見過很多次，藍天背景可以在幾分鐘內從藍色變成粉藍色，再變成邊緣模糊的淡淡白雲，甚至變成邊緣清晰的白雲。我從未見過藍天背景下突然冒出烏雲。我還註意到，白雲變成烏雲大多是在下雨之前，烏雲變成白雲大多是在下雨之後。對這壹現象的解釋如下:夏季，地表水分在烈日下蒸發迅速，使空氣濕度越來越高；高空溫度低於地表溫度，所以水汽在高空首先達到飽和和過飽和；天空中總會有壹些塵埃，成為凝結中心，使飽和蒸汽和過飽和蒸汽凝結成細小的水滴；當霧滴足夠密集時，就變成了肉眼可見的白雲；隨著霧滴越來越大，白雲變成了烏雲；烏雲中的水滴繼續變大，變成雨滴；雨後，空氣的濕度變小，水汽回到不飽和狀態，烏雲中的小水滴開始蒸發，變得越來越小，從而把烏雲變成了白雲；白雲中的水滴繼續蒸發。壹旦它們全部蒸發，白雲消失，天空重新露出來。
白雲為什麽是“白”的？烏雲為什麽是“黑”的？夏天的白雲瞬間變成烏雲的例子最能說明問題。在這次突變中，總水量和太陽光的投射角度基本保持不變，顯眼的變化是“由白變黑”。這種事情總是在雷雨即將來臨的時候發生，說明“由白變黑”是水滴“由小到大”的結果，烏雲不是沈悶的“黑雲”，而是明亮的，它們的散射光其實就是白光，從光譜上看和白雲的散射光沒有區別。這是因為大水滴和小水滴對於可見光都是無色透明的球面透鏡，散射光的顏色是由入射光的顏色決定的。壹旦明確了這壹點，我們就可以用“亮度”來對白雲和烏雲進行定量的比較。
對於單個水滴，特定方向的散射光通量與入射光通量之比應該是壹個常數，與水滴的大小無關。但就整個雲團而言，散射光總通量與入射光總通量之比並不是常數。單個水滴的散射截面與線性的平方成正比，體積和質量與線性的立方成正比。這就意味著，如果水滴半徑增加壹倍，單個水滴的散射截面要擴大到4倍，而水滴總數減少到1/8，也就是說總散射截面是原來的壹半。這樣，如果白雲中的水滴屬於微米級，烏雲中的水滴屬於亞毫米級(即100微米)，那麽白雲的亮度應該是烏雲的100倍。
“藍煙”和“白煙”的散射光主要來自有色的、不透明的固體顆粒，而煙的顏色是由固體顆粒的顏色決定的，不僅包括“藍煙”和“白煙”，還包括“黑煙”、“紅煙”、“黃煙”，這些其實都是固體顆粒的本色。
卷煙煙圈成分復雜，既有固體碳粒，也有焦油、尼古丁等物質組成的液滴。綜合效果就是讓煙色接近白色淺藍色。人體呼吸道內的水蒸氣通常是飽和的。香煙煙霧顆粒進入呼吸道後，會成為水蒸氣的凝結中心。薄薄的壹層水會過濾掉壹些藍色成分。口中的煙霧不僅來自香煙，還來自人體提供的未被煙霧顆粒吸收的飽和水蒸氣。室溫通常低於體溫。壹旦氣溫下降，飽和的水汽就會處於過飽和狀態，很容易凝結成霧滴(這種情況在冬天特別明顯)，類似於白雲。