昼間の空が青く、夕方の空が赤いのはなぜ起きるのでしょうか。

「光の散乱」という現象で説明することができます。

光の現象については光の散乱って何？を見てください。

太陽の光が大気圏上層の希薄な大気で発生したレイリー散乱によって空が青くなります。
これが空が青い理由です。

夕方になると青い光が散乱され、青い光がなくなり赤い光が残るために夕方の太陽は赤く見えます。

赤い光がミー散乱や多重散乱されて夕焼けが空に広がります。（以下の動画）