虹霓现象成因

“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，谁掌握着世界上的色彩训练”，彩虹现象是大气中水滴对太阳光的折射、散射和全反射产生的综合效应。雨过天晴，我们可以看到背对太阳的天空中有两个拱形的圆环。里面叫做彩虹，它很亮，外面是红色，里面是紫色。外面叫做霓虹灯。它的颜色相对较浅，颜色排列的顺序与彩虹正好相反。如果在飞机上观察，彩虹和霓虹可能是以观察者的影子为中心的完整的圆。当水平入射的阳光投射到大气中的雨滴上时，它会被多次反射和折射，光线会变得越来越暗。其中，第三次折射与彩虹有关，第四次折射与氖有关。经过对成千上万条光线的仔细分析和计算，法国科学家笛卡尔证明，如果某一种颜色的光入射到一个点上，并且其偏差最大，那么所有其他相同颜色的光线只要投射到雨滴的这个点附近，就会有非常相似的光路。因此，每种颜色的光都强烈地朝着该颜色最大偏差的方向发射。在太阳光中，如图2所示，红光的最大偏转角为138°，紫光的最大偏转角为140°。其他颜色的偏转角介于两者之间。

如图3所示，当平行白光入射到水滴上时，并非从与入射方向成138度的方向发射的所有光都是红光，但是红光更强并且呈现红色。类似地，从与入射方向成140度的方向发射的光看起来是紫色的。因此，观察者看到一条从紫色到红色的七色彩虹，从里到外排列。此外，随着太阳升得越高，位置越大，彩虹的可视部分就会越小，所以地面上的人一般只能在早上或下午看到弓形彩虹。但是对于飞行员来说，彩虹不仅是一种常见的现象，而且有时还会看到圆形的彩虹。当然，彩虹现象也可以人工产生。早上，如果你沿着太阳的方向喷一口清水，你会在薄雾中发现一道短暂的彩虹。我出去玩的时候看过瀑布表演“双彩虹”。太阳光在雨滴中反射两次后形成氖。由于紫光的偏转角大于红光的偏转角，所以紫光在氖中的偏转角大于红光。看起来里面是红色的，而外面是紫色的(这里不详述)。