彩虹,又称天弓(客家话)、红、江等,简称红,是气象中的一种光学现象。当太阳照射到半空中的水滴时,光线被折射和反射,在天空中形成拱形的彩色光谱,从外圈到内圈呈红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛蓝和紫色
七种颜色。事实上,彩虹有无数种颜色。例如,红色和橙色之间有许多细微的差异,但为了简单起见,只有七种颜色可以区分。
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彩虹形成的原理
彩虹是一个小水滴,阳光照射到空气中,接近球形,导致颜色分散和反射。当阳光照射到水滴时,它会同时从不同的角度进入,并从不同的角度反射到水滴中。其中,40到42度的反射最强烈,导致我们看到的彩虹。
当这种反射发生时,当阳光进入水滴时,先折射一次,然后在水滴背面反射,最后在离开水滴时再折射一次,总共反射两次。水对光有色散作用,不同波长的光折射率不同,红光折射率小于蓝光,蓝光偏角大于红光。
因为光线反射在水滴中,观察者看到的光谱倒过来,红光在顶部,其他颜色在下面。因此,彩虹和霓虹灯的高度不同,颜色的分层顺序恰恰相反。彩虹的意思是,光线反射两次,霓虹灯反射两次。
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为什么彩虹是弯曲的?
原因一:水滴上不同颜色的光折射程度不同。
根据果壳网的分类,天空中所有的小水滴都排列在一个圆周上。当圆周上的水滴与太阳和人眼的相对位置相同时,从这些水滴中反射出来的彩色光可以投射到人眼中。当这些水滴产生的彩色光结合在一起时,人们可以看到一条彩色光带。
光穿过水滴时的弯曲程度取决于光的波长(即颜色)。每种颜色都有一个特定的弯曲角度。阳光下的红光折射40度,每种颜色在天空中的位置都不同。
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原因二:地球是圆的
由于地球表面是一个曲面,被厚厚的大气覆盖,雨后空气中的水含量高于平时,当阳光照射到空气中的小水滴时形成折射。同时,由于地球表面的大气层是一个弧形表面,阳光在表面折射,形成我们看到的弧形彩虹!
形成彩虹的原理是什么?彩虹弯曲的原因是什么?