彩虹是怎么样形成的,彩虹是光的折射。空气中会有大量的小水滴悬浮在空中,当光线经过时,光就会出现折射现象,在光的折射过程中红橙黄绿蓝靛紫等色光的折射角度不相同,就形成了彩虹,下面来看看彩虹是怎么样形成的。
彩虹是怎么样形成的1
彩虹,又称天弓、天虹、绛等,简称虹,是气象中的一种光学现象,当太阳光照射到半空中的水滴,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光谱,由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色。事实上彩虹有无数种颜色,比如,在红色和橙色之间还有许多种细微差别的颜色,但为了简便起见,所以只用七种颜色作为区别。
太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色组成的,当照射到水滴上时会出现第一次折射,由于这7种颜色光的波长不同,它们的偏向角度也会不同,这时太阳光就会分解为7种单色光;折射后的单色光到达水滴的背面后,会按照反射规律发生反射;反射后的单色光将回到入射水滴的`这一面,这时将发生第二次折射,并仍然以单色光的形式射出水滴
彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹。
造成这种反射时,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,总共经过一次反射两次折射。因为水对光有色散的作用,不同频率的光的折射率有所不同,红光的折射率比蓝光小,而蓝光的偏向角度比红光大。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。
因此,彩虹和霓虹的高度不一样,颜色的层递顺序也正好反过来。彩虹意旨光线经过两次折射一次反射,霓虹则是光线经过两次折射两次反射
彩虹是怎么样形成的2
特殊彩虹
双彩虹
大多数人因为没有积极的去观察而不会注意到霓,霓是经常出现在主虹外侧昏暗的第二道彩虹。霓是阳光经由雨滴内两次反射和两次折射产生的,出线的角度在50–53°。两次反射的结果,使得霓的色彩排列和虹的弧相反,蓝色在外而红色在内。霓比虹暗弱,因为两次反射不仅使得更多的光线逃逸掉,散布的区域也更为宽广。在虹与霓之间未被照亮的天空,因为是亚历山大最先描述的,所以被命名为亚历山大带。
真四重彩虹的第三重、第四重彩虹,各有一道主虹与一道副虹。
更暗的第三道虹,甚至第四道虹,都曾经被拍摄过。这些是阳光在雨滴内经过三次或四次反射造成的。这些虹都出现在与太阳同一侧的天空,第三道和太阳相距约40°,第四道则约为45°。因为阳光的关系,用肉眼很难看见。
Felix Billet (1808–1882) 叙述过更高阶的虹,他描绘出第19道虹的`位置,并称此种模式为"彩虹玫瑰"。在实验室内,使用更明亮的光线和准直良好的激光,可以观察到更高阶的虹。据报吴等多人在1998年使用类似的方法,以氩离子激光光束达到200阶的虹。
月虹
月虹,又称晚虹,是一种非常罕见的现象,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。
反射虹和被反射虹
当彩虹出现在水面的物体上时,来自不同光路互补的两个镜弧可能分别出现在水面上和水面下。它们的名称略有不同,如果水面是平静的被反射虹将呈现镜像出现在水面的地平线下方。阳光在抵达观测者之前首先受到雨滴的偏折,然后经过水面的反射。被反射虹,至少是一部分,经常可见,甚至在小水坑都可见。
当阳光在抵达雨滴前先被水面反射,它可能生成反射虹,如果水面够大,整个表面也是平静的,并靠近雨幕,反射虹便可能出现在地平线之上。它与正常的彩虹交会在地平线处,并且它的弧会在天空的较高处,因为它的中心在地平线之上,而正常彩虹的中心在地平线之下。由于需要上述条件的配合,反射虹是很罕见的。
如果反射的弧再被反射,并且霓反射弧和他的反射弧同时都出现,同时出现6条(或是8条)彩带也是可能的。
全圆彩虹
全圆彩虹导因于雨滴对阳光的“内反射”所造成的,因为雨滴和空气的折射率不同导致。
双子虹
它是Twinned bows的直译,它们是本是同根生、分出两叉的彩虹。
透过浓雾阳光会产生白色的彩虹。雾滴的尺寸比雨滴小,因此并没有把光线分解成色彩分明的数道光带。雾滴产生的光带宽度要宽得多,这些光带重叠合并成白色光弧。
在日出和日落时,阳光的传播距离很长,所以绿色、黄色、甚至橙色也能被大量散射。只有红色不被散射,于是产生了单色的红色彩虹。
虹的内侧,逐级变窄、减弱的多层七彩序列轮回,叫做附属虹。
彩虹是怎么样形成的3
彩虹是光的折射。
1、彩虹是光的折射。空气中会有大星的小水滴悬浮在空中,当光线经过时,光就会出现折射现象,在光的折射过程中红橙黄绿蓝靛紫等色光的折射角度不相同,就形成了彩虹。
2、光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折(光在空气中偏折角度最大)。特性:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光线则进入到另一种介质中。由于光在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。在折射现象中,光路是可逆的。
3、色散指复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫作光的色散、色散可以利用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现、复色光进入棱镜后,由于它对各种频率的.光具有不同折射率,各种色光的传播方向有不同程度的偏折,因而在离开棱镜时就各自分散,形成光谱、几列波在媒质中传播,它们的频率不同,传播速度亦不同,这种现象叫色散,在物理学中,把凡是与波速、波长有关的现象,叫作色散。
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