彩虹是怎麼形成的?彩虹形成的原理又是什麼?
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炎熱的夏季,一場大雨過後,天空中常常會出現一條瑰麗多彩的長虹,勾起人們無窮的遐想。那麼你知道這美麗的彩虹是怎麼形成的嗎?彩虹形成的原理又是什麼呢?以上問題小編將在下文為大家一一揭曉。
最早嘗試以科學的方法解釋虹的形成原因的是意大利學者多明尼斯主教。1624年,他用自然科學的知識解釋虹形成的原因。然而當時社會十分落後,多明尼斯主教因此也被趕出了教會,被判處了死刑。
後來,法國科學家笛卡爾也做過這個嘗試。他在水池旁邊,看到水池上面含有大量水滴的空中的人造虹,他受到啟發後便用裝有水的玻璃球進行了實驗,並在1637年發表了關於虹的形成原因的文章。他的結論已經較為科學,即虹是由於太陽光射入空中的水滴內發生反射和折射的結果。但是,他依然沒有弄清虹的顏色是怎樣形成的。直到17世紀60年代,牛頓發現太陽光通過三稜鏡的色散現象後,虹的祕密才被徹底揭開了。
300多年前,捷克斯洛伐克的一位科學家將3塊大小、形狀相同的玻璃組合成三角柱形,放在一扇窗户的對面,當透過關閉的百葉窗上的縫讓太陽光從中間射向三稜鏡時,一條紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的彩色光帶出現在對面牆上,這條光帶同自然界產生的虹的光帶一模一樣。
這一現象引起了英國科學家牛頓的興趣,為了弄清這個問題,牛頓曾多次做過光的實驗。他發現陽光透過三稜鏡時,由於發生了折射,光的方向便發生了改變。同時,由於各色光的折射程度不一樣,紫光最大,紅光最小,所以白光就在三稜鏡的折射作用下分解成7種顏色的光帶了。
有些時候,天空中會出現一些很奇特的虹。如1948年9月的一天下午,在列寧格勒涅瓦河上空出現了一個奇特的現象:4條美麗的彩虹同時掛在空中。剛開始的時候,天空中突然出現了一條長虹,與此同時,在它上方不遠處又有一條色彩排列相反的虹。幾分鐘後,一條細窄的虹在主虹內側出現,接着第四條虹又出現了。它們的寬度約為主虹的1/4,除深紅色帶較鮮豔外,其餘的色彩都較淡。15~20分鐘後,4條虹便先後消失了。
這種奇異的景象引起了氣象學家的關注,因為它很難用普通的原理加以解釋。科學家們在考察之後,終於明白了其中的緣由。原來列寧格勒涅瓦河上的4條虹同時出現,是因為最初形成的虹在河湖的反光作用下,經過層層的反射和折射,形成了反光虹。
除此之外,還有一種絢麗的彩虹也很奇特,它飛架在峭壁之間,經久不散,十分美麗壯觀。這種彩虹通常只出現在飛流直瀉的瀑布邊,瀑布隆隆作響,水沫飛濺,煙霧濛濛,每到日出或日落時分,在太陽光照射下,一條彩虹便會掛在半空中,這種虹也是由於太陽光照射到瀑布飛濺出的水滴上,經過反射而形成的。
不僅太陽光能形成虹,月光也會形成虹。要想看到月虹,最好是在海邊,選擇一個滿月的夜晚。在月光照射下,海風吹來的大量水汽,會反射和折射月光,形成夜空中的彩虹。這也是一種美麗的自然現象。
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