彩虹的形成
彩虹,也称为彩虹之上,或简称彩虹,是气象学中的一种光学现象。当阳光照射到空气中的水滴时,光线被折射和反射,在天空中形成一个拱形的彩色光谱,这在雨后很常见。形状是弯曲的,颜色是华丽的。在东亚和中国,七色光最常见的表达方式是(从外向内):红色、橙色、黄色、绿色、靛蓝色和紫色。
“颜色”是指“多种颜色”。“公”字中的“弘”意为“人为”,并引申为“定期”;“虫子”的意思是“龙”;“虫子”和“工人”的组合意味着“龙吸水”。彩虹在民间通常被称为“扁担打水”和“龙吸水”。人们过去认为彩虹会在他们的地方吸水,所以当彩虹出现时,人们敲着锅碗瓢盆来“吓跑”彩虹。
当阳光穿过水滴时,它会被折射、反射和再次折射。我们经常看到的彩虹(主彩虹)是在水滴中反射光线后形成的。如果光线在水滴中反射两次,就会产生第二条彩虹(氖)。氖的颜色排列与主彩虹相反。因为每次反射都会损失一些光能,所以氖的亮度也很弱。
彩虹是气象学中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨滴时,光线被折射和反射,在天空中形成一个拱形的彩色光谱。
彩虹是一种自然现象,是由阳光照射到空气中的水滴时,光线的反射和折射造成的。
为什么彩虹总是弯曲?
事实上,如果条件合适,你可以看到一圈彩虹。彩虹是当阳光中的水滴折射到空气中→反射→折射然后射向我们的眼睛时形成的。不同颜色的太阳光束形成的彩虹光束与原始光束之间的偏转角约为180-42 = 138度。
也就是说,如果阳光与地面平齐,观察彩虹的仰角约为42度。下面的动画显示,以相同视角射向眼睛的所有光束必须在一个圆锥形表面上。
想象你正看着东方的彩虹,太阳在你身后的西方落下。白色的阳光(彩虹中所有颜色的组合)穿过大气层,从你头顶向东穿过,遇到从风暴中落下的水滴。当光束接触到水滴时,有两种可能性:首先,光可以直接穿透水滴,或者更有趣的是,它可以接触到水滴的前缘,进入时在水滴内部弯曲,然后从水滴的后端反射回来,然后从水滴的前端离开并向我们折射。这是形成彩虹的光。
光通过水滴时的弯曲程度取决于光的波长(即颜色),红光的弯曲程度最大,其次是橘色光和黄色光,依此类推,紫色光的弯曲程度最小。
每种颜色都有特定的弯曲角度。对于阳光中的红光,折射角是42度,而对于蓝光,折射角只有40度,因此每种颜色在天空中出现在不同的位置。
如果你用一条想象的线把你的后脑勺和太阳连接起来,那么与这条线成42度角的地方就是红色所在的地方。这些不同的位置勾勒出一条弧线。因为蓝色只与假想线成40度角,所以彩虹上的蓝色弧线总是在红色的下面。
彩虹弯曲的原因当然是与它们的形成分不开的。它也与地球的形状密切相关。由于地球表面是一个曲面,而且也被厚厚的大气层所覆盖,雨后空气中的含水量比平时高。当阳光照射到空气中时,小水滴形成折射。与此同时,地球表面的大气是一个曲面,这使得太阳光在曲面上折射,形成我们看到的曲面彩虹!
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