| 单词 | 为什么雨后的天空会出现彩虹 |
| 释义 | 为什么雨后的天空会出现彩虹 夏天的雨后,天空常常出现半圆形的彩虹,这是怎么回事呢?小编就和大家分享雨后天空出现彩虹的原因,来欣赏一下吧。 雨后天空出现彩虹的原因 彩虹是阳光以一定的角度照射在水滴上发生折射和反射而形成的。雨后,天空中布满了小水滴,这是一种天然的三棱镜。阳光透过水滴时,由于折射和反向作用,被分解成七色光,只要太阳角度适当,就能看到美丽的弧形彩带。如果空气干燥,或者天空中只有微小的水滴,那就不会形成彩虹。一般来说,水滴越大,虹带越窄,色彩越鲜明;反之,水滴越小,虹带越宽,色彩就暗淡。有时,我们可以看到天空有两条彩虹:一条叫主虹,色彩鲜艳,里面是紫色,外面是红色;另一条叫副虹(又叫霓),里面是红色,外面是紫色,虹色较淡。这种现象是由于阳光透过水滴时,发生两次折射和反射的缘故。 那么,我们所看到的彩虹,为什么总是按照从红到紫的顺序排列呢?这是因为,所有的小水滴都排列在一个圆周上。圆周上的水滴与太阳、人眼的相对位置都相同时,从这些水滴里折射出的彩色光线,才能投射到人眼里。当这些水滴所产生的彩色光线合在一起时,人们才可以看到一条五彩缤纷的色彩光带。不同颜色的光,在水滴上折射的程度是各不相同的,折射程度最小的是红光,依次是橙、黄、绿、靛,折射程度最大的是紫光。因此,我们所见到的七彩光带,总是按照一定的顺序排列的。 彩虹的原理 七色光原因 彩虹彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成光的色散及反射而成的。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内也是以不同的角度反射。当中以40-42度的反射最为强烈,形成人们所见到的彩虹。 其实只要空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到。虹的出现与当时天气变化相联系,一般人们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时,本地是不大容易下雨的,而西方出现虹时,本地下雨的可能性却很大。 彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现。 弯曲原因 事实上如果条件合适的话,可以看到整圈圆形的彩虹(例如峨眉山的佛光)。形成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,最后射向人们的眼睛。 光穿越水滴时弯曲的程度,视光的波长(即颜色)而定——红色光的弯曲度最大,橙色光与黄色光次之,依此类推,弯曲最少的是紫色光。 因为水对光有色散的作用,不同波长的光的折射率有所不同,蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。 每种颜色各有特定的弯曲角度,阳光中的红色光,折射的角度是42度,蓝色光的折射角度只有40度,所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。 若用一条假想线,连接后脑勺和太阳,那么与这条线呈42度夹角的地方,就是红色所在的位置。这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈40度夹角,所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。 彩虹的特殊现象 双彩虹现象 彩虹很多时候会见到两条彩虹同时出现,在平常的彩虹外边出现同心,但较暗的副虹(又称“称霓")。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。当阳光经过水滴时,它会被折射、反射后再折射出来。在水滴内经过一次反射的光缐,便形成人们常见的彩虹(主虹)。若光线在水滴内进行了两次反射,便会产生第二道彩虹(霓)。 霓的颜色排列次序跟主虹是相反的。由于每次反射均会损失一些光能量,因此霓的光亮度亦较弱。两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射,副虹的颜色次序跟主虹反转,外侧为蓝色,内侧为红色。副虹其实一定跟随主虹存在,只是因为它的光线强度较低,所以有时不被肉眼察觉而已。 晚虹现象 晚虹是一种罕见的现象,在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分辨颜色,故此晚虹看起来好像是全白色的。 |
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