為什么天空中會(huì)出現(xiàn)彩虹呢
為什么天空中會(huì)出現(xiàn)彩虹呢_為什么
剛下過(guò)一場(chǎng)暴雨，我打開(kāi)窗子，看著白云飄來(lái)飄去。忽然，一道五顏六色的虹出現(xiàn)在眼前。這里小編為大家整理了關(guān)于為什么天空中會(huì)出現(xiàn)彩虹呢，方便大家學(xué)習(xí)了解，希望對(duì)您有幫助!
為什么天空中會(huì)出現(xiàn)彩虹呢
彩虹是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象，當(dāng)太陽(yáng)光照射到空氣中的水滴時(shí)，光線被折射及反射，就會(huì)在天空上形成拱形的七彩光譜，即彩虹。
夏天雨后，太陽(yáng)重新露出笑臉，這時(shí)，我們常常會(huì)發(fā)現(xiàn)，在太陽(yáng)對(duì)面的天空中，出現(xiàn)了一條半圓形的彩虹。那么，天空中為什么會(huì)出現(xiàn)彩虹呢?
原來(lái)，美麗的彩虹是因?yàn)殛?yáng)光射到空中接近球形的小水滴，造成色散及反射而成。陽(yáng)光射入水滴時(shí)會(huì)同時(shí)以不同角度入射，在水滴內(nèi)亦以不同的'角度反射。當(dāng)中以40至42度的反射最為強(qiáng)烈，造成我們所見(jiàn)到的彩虹。
造成這種反射時(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，總共經(jīng)過(guò)一次反射兩次折射。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，紅光的折射率比藍(lán)光小，而藍(lán)光的偏向角度比紅光大。
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。因此，彩虹和霓虹的高度不一樣，顏色的層遞順序也正好反過(guò)來(lái)。彩虹意旨光線經(jīng)過(guò)兩次折射一次反射，霓虹則是光線經(jīng)過(guò)兩次折射兩次反射。
為什么雨后會(huì)出現(xiàn)彩虹
1、雨后為什么會(huì)出現(xiàn)彩虹
彩虹是一種氣相中的光學(xué)現(xiàn)象，出現(xiàn)彩虹的原因其實(shí)是一種折射反映，當(dāng)天空中下雨的時(shí)候，空氣中會(huì)有殘留的小雨滴，陽(yáng)光直射過(guò)來(lái)會(huì)透過(guò)小雨滴的底部反射，當(dāng)他再次回到空氣中的時(shí)候就帶著不同顏色的光了，這就是雨后為什么會(huì)有彩虹的原因。
2、彩虹是怎么形成的
下過(guò)雨后，空氣中會(huì)有雨滴，而當(dāng)光線穿過(guò)雨滴的顆粒時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射的現(xiàn)象，光折射的角度是不同的顏色也是不同的，所以就會(huì)有七種不同的顏色發(fā)散至不同的方向，當(dāng)他們排列在一起的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生七道顏色不同的`光了，非常美麗。彩虹的形狀是半圓形的，這是為什么呢，我們都知道彩虹的顏色是紅橙黃綠青藍(lán)紫，當(dāng)太陽(yáng)照射到水滴上面的時(shí)候空氣里水滴的大小決定了彩虹的鮮艷程度和寬窄，空氣中的水滴越大，彩虹的顏色就越鮮艷，同時(shí)也越窄，反之空氣中的水滴越小，彩虹的顏色就越淡，但是越寬。所以你是喜歡鮮艷卻窄的彩虹還是淡而寬的彩虹呢?
3、科普
彩虹其實(shí)并不像人們想象的那樣是半圓形的，而是一個(gè)完整的圓。也就是說(shuō)，彩虹并沒(méi)有起點(diǎn)，也沒(méi)有終點(diǎn)。彩虹的圓心就是太陽(yáng)與地球的垂直連線的中點(diǎn)，人們看到的彩虹只是彩虹的一部分，而剩余的部分在地平線下，所以人們看不到。這也能夠解釋?zhuān)瑸槭裁从行┎屎绾芏蹋行┎屎鐓s是一個(gè)完整的半圓。當(dāng)彩虹呈現(xiàn)完整的半圓時(shí)，太陽(yáng)恰好在地平線上，這時(shí)彩虹的圓心正好位于觀察者的前方地平線上。當(dāng)太陽(yáng)高懸于天空上時(shí)，彩虹的圓心位于地平線下，這時(shí)人們只能看到很少的一段彩虹。
為什么天空是藍(lán)色的
天空是藍(lán)色的原因
事實(shí)上天空之所以是藍(lán)色的原因是因?yàn)槿齻€(gè)簡(jiǎn)單的因素組合在一起：陽(yáng)光是由許多不同波長(zhǎng)的光組成的，地球的大氣層是由分散不同波長(zhǎng)光的分子組成的，它們的大小不同，我們的眼睛也很敏感，把這三件事放在一起，陽(yáng)光是由所有不同顏色的光組成的……我們的太陽(yáng)的光球?qū)臃浅?，接?000K，它發(fā)出一種廣譜的光從能量的紫外線到可見(jiàn)的，從紫色到紅色，然后深入到光譜的紅外部分。
的能量光也是短波波長(zhǎng)(和高頻)光，而較低能量的光有較長(zhǎng)波長(zhǎng)(和低頻率)而不是高能的。當(dāng)你看到一個(gè)棱鏡將太陽(yáng)光分解成它的各個(gè)組成部分時(shí)，光產(chǎn)生分裂的原因是由于紅光的波長(zhǎng)比藍(lán)色光長(zhǎng)。
在我們的日常生活中不同波長(zhǎng)的光反應(yīng)不同與物質(zhì)的反應(yīng)是極其重要和有用的。微波爐上的大洞允許短波長(zhǎng)的可見(jiàn)光出入，但要保持較長(zhǎng)波長(zhǎng)的微波光反射它。太陽(yáng)鏡上的薄涂層反射紫外線、紫色和藍(lán)光，但允許長(zhǎng)波長(zhǎng)的綠色、黃色、橙色和紅色穿過(guò)。
這些微小不可見(jiàn)的粒子組成了我們的大氣層——像氮、氧、水、二氧化碳和氬原子一樣的分子，它們都散射所有波長(zhǎng)的光，但更有效地散射短波波長(zhǎng)的光。
因?yàn)檫@些分子比光本身的波長(zhǎng)要小得多，所以光波長(zhǎng)越短，它散射的越好。事實(shí)上它在數(shù)量上遵循一種叫做瑞利散射的定律，它告訴我們?cè)谌祟?lèi)視覺(jué)的短波波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紫光，比在長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紅光多出9倍多。(波長(zhǎng)的散射強(qiáng)度成反比的四次方:我∝λ-4)。
當(dāng)陽(yáng)光照射在地球大氣層的每一個(gè)角落的時(shí)候，光的紅光波長(zhǎng)只會(huì)有11%的散射，所以在你的眼睛里就像紫色的光一樣。
當(dāng)太陽(yáng)在天空高時(shí)這就是為什么整個(gè)天空是藍(lán)色的。它在離太陽(yáng)較遠(yuǎn)的地方看起來(lái)更亮，因?yàn)樵谶@些方向上有更多的大氣層(因此更多的藍(lán)光)。在任何方向上，你都能看到從陽(yáng)光中發(fā)出的散射光，照亮了你眼睛和外太空之間的整個(gè)大氣層。這對(duì)天空的顏色有一些有趣的影響，這取決于太陽(yáng)的位置和你在看的地方。
如果太陽(yáng)在地平線以下光就必須穿過(guò)大量的大氣層。藍(lán)色的光分散在各個(gè)方向，而紅光則不太可能散射，這意味著它會(huì)到達(dá)你的眼睛。如果你在日落或日出之前乘飛機(jī)，你就能看到這種效果的壯觀景象。
從太空描述和宇航員返回的圖像來(lái)看，這是一個(gè)更好的視角。
在日出/日落或月升/月日落時(shí)，來(lái)自太陽(yáng)(或月亮)的光必須經(jīng)過(guò)大量的大氣層，離地平線越近，光線穿過(guò)的大氣層就越多。當(dāng)藍(lán)光散射到各個(gè)方向時(shí)，紅光散射的效率要低得多。這意味著兩個(gè)光從太陽(yáng)或月亮的磁盤(pán)本身變成了紅色的顏色,但也從附近的太陽(yáng)和月亮的光線——撞到大氣和散射的光到達(dá)我們的眼睛——之前只有一次優(yōu)先發(fā)紅了。
在日全食時(shí)當(dāng)月亮的影子落在你身上，遮擋陽(yáng)光直射到你周?chē)拇笃瑓^(qū)域時(shí)，地平線就會(huì)變成紅色，而不是別的地方。在全食的路徑上，光線照射在所有的方向上，這就是為什么在大多數(shù)地方，天空仍然是藍(lán)色的。但在視界附近，那些分散在各個(gè)方向的光很可能在到達(dá)你的眼睛之前再次散射。紅光是最可能穿過(guò)的光的波長(zhǎng)，最終超過(guò)了更有效的散射藍(lán)光。
所以盡管如此，你可能還有一個(gè)問(wèn)題:如果波長(zhǎng)較短的光線更有效地散射，為什么天空不會(huì)呈現(xiàn)紫色?事實(shí)上，有更多的紫光來(lái)自于大氣而不是藍(lán)色的光，但也有其他顏色的混合。因?yàn)槟愕难劬τ腥N類(lèi)型的視錐(用于檢測(cè)顏色)，以及單色桿，這是所有四種需要在分配顏色時(shí)被你的大腦解釋的信號(hào)。
每一種錐體，加上桿對(duì)不同波長(zhǎng)的光都很敏感，但它們都在一定程度上受到天空的刺激。我們的眼睛對(duì)藍(lán)色、青色和綠色波長(zhǎng)的反應(yīng)比對(duì)紫羅蘭更強(qiáng)烈。即使有更多的紫光，也不足以克服我們大腦傳遞的強(qiáng)烈的藍(lán)色信號(hào)。