來(lái)源:來(lái)自網(wǎng)絡(luò) 2009-06-22 11:03:02
彩虹形成的原理
彩虹是陽(yáng)光以一定的角度照射在水滴上發(fā)生折射和反射而形成的。雨后,天空中布滿(mǎn)了小水滴,這是一種天然的三棱鏡。陽(yáng)光透過(guò)水滴時(shí),由于折射和反向作用,被分解成七色光,只要太陽(yáng)角度適當(dāng),就能看到美麗的弧形彩帶。
如果空氣干燥,或者天空中只有微小的水滴,那就不會(huì)形成彩虹。一般來(lái)說(shuō),水滴越大,虹帶越窄,色彩越鮮明;反之,水滴越小,虹帶越寬,色彩就暗淡。有時(shí),我們可以看到天空有兩條彩虹:一條叫主虹,色彩鮮艷,里面是紫色,外面是紅色;另一條叫副虹(又叫霓),里面是紅色,外面是紫色,虹色較淡。這種現(xiàn)象是由于陽(yáng)光透過(guò)水滴時(shí),發(fā)生兩次折射和反射的緣故。
我們見(jiàn)到的彩虹都是彎彎的,而沒(méi)有筆直的。就連峨眉山山頂?shù)?ldquo;佛光”也是圓形的,這是為什么呢?
原因一:光的波長(zhǎng)決定光的彎曲程度
天空中所有的小水滴都排列在一個(gè)圓周上。圓周上的水滴與太陽(yáng)、人眼的相對(duì)位置都相同時(shí),從這些水滴里折射出的彩色光線,才能投射到人眼里。當(dāng)這些水滴所產(chǎn)生的彩色光線合在一起時(shí),人們才可以看到一條五彩繽紛的色彩光帶。
原本光是筆直行進(jìn)的,但它也具有一旦進(jìn)入水中就會(huì)折射的性質(zhì)。因此太陽(yáng)光在通過(guò)雨的顆粒時(shí)就會(huì)折射。不同顏色的光,在水滴上折射的程度是各不相同的。
光穿越水滴時(shí)彎曲的程度,端視光的波長(zhǎng)(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(lèi)推,彎曲最少的是紫色光。每種顏色各有特定的彎曲角度,陽(yáng)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。
由于光折射的角度因顏色而各異,所以七種顏色會(huì)以各自不同的角度折射,從而很漂亮地排列起來(lái)。因?yàn)椴屎绯尸F(xiàn)于與太陽(yáng)方向相反的天空,所以想在雨后看彩虹時(shí)要背對(duì)著太陽(yáng)。
原因二:與地球的形狀有很大的關(guān)系
由于地球表面是一個(gè)曲面并且被厚厚的大氣所覆蓋,雨后空氣中的水含量比平時(shí)高,當(dāng)陽(yáng)光照射入空氣中的小水滴時(shí)就形成了折射。同時(shí)由于地球表面的大氣層為一弧面從而導(dǎo)致了陽(yáng)光在表面折射形成了我們所見(jiàn)到的弧形彩虹!
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