彩虹是怎么形成的_彩虹形成的原因
彩虹是怎么形成的_彩虹形成的原因
彩虹是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象，你知道彩虹是怎樣形成的嗎？下面就和學(xué)習(xí)啦小編一起來看看彩虹的形成原因吧！
彩虹形成的原因
科學(xué)解釋
彩虹(rainbow)是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)陽光照射到半空中的雨點(diǎn)，光線被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩的光譜。
彩虹是一種自然現(xiàn)象，是由于陽光射到空氣的水滴里，發(fā)生光的反射和折射造成的。
形態(tài)顏色
形狀
通常肉眼所見為拱曲形，似橋狀，民間常有“彩虹橋”的說法。
色彩
色彩一般為七彩色，從外至內(nèi)分別為：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。按基礎(chǔ)顏色排序?yàn)椋杭t、黃、綠、青、藍(lán)、品。在中國，也常有“赤橙黃綠青藍(lán)紫”的說法。 毛澤東曾于1933年夏所作《菩薩蠻·大柏地》一詞描繪了彩虹的色彩：“赤橙黃綠青藍(lán)紫，誰持彩練當(dāng)空舞。雨后復(fù)斜陽，關(guān)山陣陣蒼……”
彩虹的特殊現(xiàn)象
雙彩虹
很多時候會見到兩條彩虹同時出現(xiàn)，在平常的彩虹外邊
出現(xiàn)同心，但較暗的副虹(又稱“稱霓”)。副虹是陽光在水滴中經(jīng)兩次反射而成。當(dāng)陽光經(jīng)過水滴時，它會被折射、反射后再折射出來。在水滴內(nèi)經(jīng)過一次反射的光缐，便形成人們常見的彩虹(主虹)。若光線在水滴內(nèi)進(jìn)行了兩次反射，便會產(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)橛袃纱蔚姆瓷洌焙绲念伾涡蚋骱绶崔D(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，所以有時不被肉眼察覺而已。
晚虹
晚虹是一種罕見的現(xiàn)象，在月光強(qiáng)烈的晚上可能出現(xiàn)。由于人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辨顏色，故此晚虹看起來好像是全白色的。
彩虹的自然原理
七色光原因
彩虹是因?yàn)殛柟馍涞娇罩薪咏鼒A形的小水滴，造成光的色散及反射而成的。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射，在水滴內(nèi)也是以不同的角度反射。當(dāng)中以40-42度的反射最為強(qiáng)烈，形成人們所見到的彩虹。
其實(shí)只要空氣中有水滴，而陽光正在觀察者的背后以低角度照射，便可能產(chǎn)生可以觀察到的彩虹現(xiàn)象。彩虹最常在下午，雨后剛轉(zhuǎn)天晴時出現(xiàn)。這時空氣內(nèi)塵埃少而充滿小水滴，天空的一邊因?yàn)槿杂杏暝贫^暗。而觀察者頭上或背后已沒有云的遮擋而可見陽光，這樣彩虹便會較容易被看到。虹的出現(xiàn)與當(dāng)時天氣變化相聯(lián)系，一般人們從虹出現(xiàn)在天空中的位置可以推測當(dāng)時將出現(xiàn)晴天或雨天。東方出現(xiàn)虹時，本地是不大容易下雨的，而西方出現(xiàn)虹時，本地下雨的可能性卻很大。
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，下雨的機(jī)會也少，所以冬天一般不會有彩虹出現(xiàn)。
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，陽光進(jìn)入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開水滴時再折射一次，最后射向人們的眼睛。
光穿越水滴時彎曲的程度，視光的波長(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)樗畬庥猩⒌淖饔?，不同波長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，所以觀察者看見的光譜是倒過來，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，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弧。既然藍(lán)色與假想線只呈 40度夾角，所以彩虹上的藍(lán)弧總是在紅色的下面。
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