形成彩虹的原理是什麼?哪些原因導致彩虹是彎的?
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嗨又和大家見面了,今天小編帶來了一篇關於彩虹的文章,希望你們喜歡。
彩虹,又稱天弓(客家話)、天虹、絳等,簡稱虹,是氣象中的一種光學現象,當太陽光照射到半空中的水滴,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,由外圈至內圈呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫 七種顏色。事實上彩虹有無數種顏色,比如,在紅色和橙色之間還有許多種細微差別的顏色,但為了簡便起見,所以只用七種顏色作為區別。
彩虹形成的原理
彩虹是因為陽光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹。
造成這種反射時,陽光進入水滴,先折射一次,然後在水滴的背面反射,最後離開水滴時再折射一次,總共經過一次反射兩次折射。因為水對光有色散的作用,不同波長的光的折射率有所不同,紅光的折射率比藍光小,而藍光的偏向角度比紅光大。
由於光在水滴內被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下。因此,彩虹和霓虹的高度不一樣,顏色的層遞順序也正好反過來。彩虹意旨光線經過兩次折射一次反射,霓虹則是光線經過兩次折射兩次反射。
彩虹為什麼是彎的?
原因一:不同顏色的光,在水滴上折射的程度是各不相同的。
根據果殼網的整理,天空中所有的小水滴都排列在一個圓周上。圓周上的水滴與太陽、人眼的相對位置都相同時,從這些水滴裡折射出的彩色光線,才能投射到人眼裡。當這些水滴所產生的彩色光線合在一起時,人們才可以看到一條五彩繽紛的色彩光帶。
光穿越水滴時彎曲的程度,端視光的波長(即顏色)而定每種顏色各有特定的彎曲角度,陽光中的紅色光,折射的角度是40度,所以每種顏色在天空中出現的位置都不同。
原因二:地球是圓的
由於地球表面是一個曲面並且被厚厚的大氣所覆蓋,雨後空氣中的水含量比平時高,當陽光照射入空氣中的小水滴時就形成了折射。同時由於地球表面的大氣層為一弧面從而導致了陽光在表面折射形成了我們所見到的弧形彩虹!
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