彩虹的成因是什么?它们是由于降雨或其他自然现象而出现的吗?是什么使它在大气中形成半圆形,它的颜色是什么?
2答案
简短的回答:当光线进入一滴水或冰晶,经过折射并反射回观察者的眼睛时,彩虹就形成了。
再答:光以不同的速度传播,这取决于所涉及的介质;例如,它在水中比在空气中传播得慢。当光线进入雨滴或冰晶时,首先会发生折射。然而,并不是所有频率的光都以相同的角度折射。波长较短的颜色(如蓝色、靛蓝色和紫色)比波长较长的颜色(红色)折射得少。这就像穿过棱镜一样分散了颜色。然后,光线从雨滴的背面被反射,在穿过雨滴时再次发生折射,并到达观察者的眼睛。
之所以说它是圆形的是因为光线被折射并反射回观察者,折射的角度是一个特定的范围,40到42度。
为了看到彩虹,太阳(或其他光源)必须在观测者的正后方。从光源、观察者的眼睛和彩虹的中心形成一条直线。所有的彩虹实际上都是圆形的。我们通常认为它是一条弧线,因为地球挡住了这个圆。(顺便说一句,正因为如此,没有两个人,即使肩并肩站在一起,也不能看到完全相同的彩虹。每一道彩虹都是由不同的雨滴形成的。)如果你乘坐飞机飞过云层,太阳在你上方(而不是在地平线附近),你可能会看到一道完整的彩虹。非常棒。
这里有一个例子:
彩虹需要水滴漂浮在空中。这就是为什么我们会在雨后看到它们。太阳必须在你身后,云层从太阳上散开,彩虹才会出现。
一个完整的彩虹实际上是一个完整的圆圈,但从地面上我们只能看到它的一部分。在合适的条件下,从飞机上可以看到一整条环形彩虹。为什么是这些颜色?阳光由多种波长或颜色的光组成。当光线进入水滴时,其中一些波长比其他波长弯曲得更厉害。紫光(可见光波长最短)弯曲程度最大,红光(可见光波长最长)弯曲程度最小。因此,当光离开水滴时,它被分离成所有波长。光线反射回你,观察者随着阳光从你身后照射过来,从水滴中会出现分离成所有颜色的彩虹!紫色在底部,红色在顶部。