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雨后的天空為什么會(huì)出現(xiàn)彩虹

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雨后的天空為什么會(huì)出現(xiàn)彩虹

  彩虹,是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象。是因?yàn)殛?yáng)光射到空間接近圓點(diǎn)的小水滴造成色散及反射而成的。雨后的天空為什么會(huì)出現(xiàn)彩虹?

  夏天的雨后,天空常常出現(xiàn)半圓形的彩虹,這是因?yàn)樵谟旰?,空氣中?huì)有大量的小水滴懸浮在空中,當(dāng)光線經(jīng)過(guò)這些水滴時(shí),光就會(huì)出現(xiàn)折射現(xiàn)象,又因?yàn)樵诠獾恼凵溥^(guò)程中,紅橙黃綠藍(lán)靛紫等色光的折射角度不相同,就形成了我們所看到的彩虹。

  彩虹的明顯程度,取決于空氣中小水滴的大小,小水滴體積越大,形成的彩虹越鮮亮,小水滴體積越小,形成的彩虹就不明顯。

  一般冬天的氣溫較低,在空中不容易存在小水滴,下陣雨的機(jī)會(huì)也少,所以冬天一般不會(huì)有彩虹出現(xiàn)。


彩虹

  彩虹彎曲原因

  事實(shí)上如果條件合適的話,可以看到整圈圓形的彩虹(例如峨眉山的佛光)。形成這種反射時(shí),陽(yáng)光進(jìn)入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后離開(kāi)水滴時(shí)再折射一次,最后射向人們的眼睛。

  光穿越水滴時(shí)彎曲的程度,視光的波長(zhǎng)(即顏色)而定——紅色光的彎曲度最大,橙色光與黃色光次之,依此類推,彎曲最少的是紫色光。

  因?yàn)樗畬?duì)光有色散的作用,不同波長(zhǎng)的光的折射率有所不同,藍(lán)光的折射角度比紅光大。由于光在水滴內(nèi)被反射,所以觀察者看見(jiàn)的光譜是倒過(guò)來(lái),紅光在最上方,其他顏色在下。

  每種顏色各有特定的彎曲角度,陽(yáng)光中的紅色光,折射的角度是42度,藍(lán)色光的折射角度只有40度,所以每種顏色在天空中出現(xiàn)的位置都不同。

  若用一條假想線,連接后腦勺和太陽(yáng),那么與這條線呈42度夾角的地方,就是紅色所在的位置。這些不同的位置勾勒出一個(gè)弧。既然藍(lán)色與假想線只呈 40度夾

  雙彩虹

  很多時(shí)候會(huì)見(jiàn)到兩條彩虹同時(shí)出現(xiàn),在平常的彩虹外邊出現(xiàn)同心,但較暗的副虹(又稱霓)。副虹是陽(yáng)光在水滴中經(jīng)兩次反射而成。當(dāng)陽(yáng)光經(jīng)過(guò)水滴時(shí),它會(huì)被折射、反射后再折射出來(lái)。在水滴內(nèi)經(jīng)過(guò)一次反射的光缐,便形成人們常見(jiàn)的彩虹(主虹)。若光線在水滴內(nèi)進(jìn)行了兩次反射,便會(huì)產(chǎn)生第二道彩虹(霓)。

  霓的顏色排列次序跟主虹是相反的。由于每次反射均會(huì)損失一些光能量,因此霓的光亮度亦較弱。兩次反射最強(qiáng)烈的反射角出現(xiàn)在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外。因?yàn)橛袃纱蔚姆瓷?,副虹的顏色次序跟主虹反轉(zhuǎn),外側(cè)為藍(lán)色,內(nèi)側(cè)為紅色。副虹其實(shí)一定跟隨主虹存在,只是因?yàn)樗墓饩€強(qiáng)度較低,所以有時(shí)不被肉眼察覺(jué)而已。

  角,所以彩虹上的藍(lán)弧總是在紅色的下面。

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