彩虹是如何形成的?為什麽是整齊的弧線?
光的波長決定了光的彎曲程度。事實上,如果條件合適,妳可以看到壹整圈的圓形彩虹。太陽光發射到空氣中的水滴經過折射→反射→折射,然後發射到我們的眼睛,就形成了彩虹。不同顏色的太陽光束經過上述過程形成的彩虹光束與原光束的偏轉角約為180-42 = 138度。也就是說,如果太陽光與地面水平,觀看彩虹的仰角約為42度。想象妳在東方看彩虹,太陽在妳身後的西方落下。白色的陽光(彩虹中所有顏色的組合)穿過大氣層,向東穿過妳的頭頂,與暴風雨中落下的水滴相遇。當光束接觸到水滴時,有兩種可能:壹是光線可能直接穿透它,或者更有趣的是,它可能接觸到水滴的前緣,在進入時使水滴內部彎曲,然後從水滴後端反射回來,再從水滴前端離開,折射到我們這裏。這是形成彩虹的光。光通過水滴時的彎曲程度取決於光的波長(即顏色)——紅光的彎曲程度最大,其次是橙光和黃光,以此類推,紫光的彎曲程度最小。每種顏色都有特定的彎曲角度。陽光中的紅光折射角為42度,而藍光的折射角只有40度,所以每種顏色在天空中出現的位置不同。如果用壹條假想的線把後腦勺和太陽連起來,那麽和這條線成42度角的地方就是紅色所在的地方。這些不同的位置勾勒出壹條弧線。由於藍色和假想線之間的角度只有40度,彩虹上的藍色弧線總是在紅色的下面。彩虹之所以呈弧形,當然與其形成密不可分,也與地球的形狀有很大關系。由於地球表面呈弧形,被厚厚的大氣層覆蓋,雨後空氣中的含水量比平時高。當陽光照射到空氣中時,小水滴會發生折射。同時,由於地球表面的大氣是彎曲的,太陽光在表面折射形成了我們看到的弧形彩虹!原因二:和地球的形狀有很大關系。由於地球表面是曲面,被厚厚的大氣層覆蓋,雨後空氣中的含水量比平時高,太陽光照射到空氣中的小水滴時發生折射。同時,由於地球表面的大氣是曲面,太陽光在表面折射,形成了我們看到的弧形彩虹!彩虹是氣象學中的壹種光學現象。當太陽光照射到半空中的水滴上時,光線發生折射和反射,在天空中形成拱形的彩色光譜。關於彩虹是哪七種顏色,眾說紛紜。中國最常見的是(從外到內):紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。西方的說法是:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫,是科學家牛頓分解七種原色後取的名字。事實上,只要空氣中有水滴,並且太陽以低角度照射在觀測者身後,就可能出現可觀測到的彩虹現象。彩虹通常出現在下午,雨過天晴的時候。此時的空氣灰塵少了,充滿了水滴,天空的壹邊因為還有雨雲而漆黑壹片。然而,觀察者可以看到陽光,而沒有頭上或身後的雲的覆蓋,因此彩虹更容易被看到。另壹個經常看到彩虹的地方是瀑布附近。天氣晴朗時,可以背對太陽向空中噴水或水霧,也可以人工制造彩虹。晚霞是壹種罕見的現象,可能出現在月光強烈的夜晚。由於人類視覺在夜間光線較弱的情況下很難分辨顏色,所以夜虹看起來全是白色的。彩虹的光學原理是太陽光照射在空氣中的球形水滴上引起的色散和反射。當太陽光進入水滴時,會同時以不同的角度入射,並在水滴中以不同的角度反射。其中40到42度的反射最強,產生了我們看到的彩虹。當這種反射發生時,陽光進入水滴,折射壹次,然後在水滴背面反射,最後離開水滴時再次折射。因為水對光有色散作用,不同波長的光折射率不同,藍光的折射角大於紅光。因為光在水滴中被反射,觀察者看到的光譜是顛倒的,紅光在頂部,其他顏色在底部。雙彩虹,外環是霓虹,內環是彩虹。雨後,紐倫堡上空的雙彩虹會經常看到兩條彩虹同時出現,在通常的彩虹之外會出現壹條同心但更暗的二次彩虹(也稱霓虹)。二次彩虹是由陽光在水滴中的兩次反射形成的。兩次反射最強的反射角出現在50°到53°,所以次彩虹的位置在主彩虹之外。因為有兩次反射,所以輔助彩虹的顏色順序與主彩虹相反,外側為藍色,內側為紅色。事實上,輔助彩虹必須跟隨主彩虹,但由於其光強較低,有時肉眼看不到(彩虹實際上並不出現在半空中的特定位置。它是觀察者看到的壹種光學現象,彩虹看上去的位置會隨著觀察者而變化。當觀察者看到彩虹時,它的位置壹定是在太陽的反方向。彩虹拱形內部的中心實際上是水滴反射的太陽的放大圖像。所以彩虹裏面的天空比彩虹外面的天空更亮。彩虹拱的中心正好是觀察者頭部陰影的方向,彩虹本身在觀察者頭部陰影和眼睛之間的連線上方40到42度。因此,當太陽在天空中高於42度時,彩虹的位置就會在地平線以下,看不見。這也是中午很少出現彩虹的原因。彩虹從壹端延伸到另壹端。用壹般的35mm相機,妳需要壹個焦距在19mm以下的廣角鏡頭,才能用單幀拍下整個彩虹。如果妳在飛機上,妳會看到彩虹會是壹個完整的圓而不是壹個拱形,而圓形彩虹的中心就是飛機的方向。