血月是发生月食时，观察到的一种奇特的天文现象。出现血月，与大气层对太阳光的折射和散射有关。
我们通常看到的太阳光是白色的，牛顿猜想太阳光由不同的色光组成，并通过实验证实太阳光有红橙黄绿蓝靛紫七种色光组成。
太阳光在由太空进入大气层并在大气层中传播过程中，会被反射、吸收，还会被大气分子和大气中的微尘散射。研究表明，光的波长越短，被散射的越厉害。按红橙黄绿蓝靛紫的顺序，七种色光的波长依次减小，所以，对红橙黄光散射的较弱，对蓝靛紫光散射的较强，这也是天空呈现蓝色的原因。
早晨和傍晚太阳光斜射大地，中午太阳光近于直射大地，早晨和傍晚太阳光穿过的大气层厚度比中午厚得多，对蓝靛紫光散射的厉害得多，能够穿过大气层红橙黄光相对较强，所以，早晨和傍晚看到的太阳红彤彤的。
月食是光的直线传播现象，太阳光在传播过程中，被地球遮挡，在地球的背对太阳的一面就形成影子，当月亮进入地球的本影时，在地球上观察到的现象就是月食，部分进入是月偏食，全部进入是月全食。
由于光的直线传播，太阳光不会进入地球的本影。不过，大气层是不均匀的并且是不断变化的，太阳光在大气层中并非沿直线传播，而是不停地变化，结果就有一部分太阳光进入地球本影，以致传播到发生月食的月亮上。这样，能传播到月亮的太阳光穿过了整个大气层，等于早晨和傍晚的穿过的大气层的总和，蓝靛紫光被散射的更厉害，然后，被月亮反射后再次穿过大气层，又一次被散射后才能被人看到，剩下的就主要是红光，所以，看到的月亮呈暗红色，即所谓血月。
题主提出换用同质量、同样亮度的光源，理解为发出同样的光，进入大气层同样会被散射，穿过大气层的依然主要是红光，所以，还应该是血月。现在有人提出人造月亮，亮度要比天然的月亮亮得多，可能会类似于太阳，直射时是白亮的，斜射时红彤彤的。
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