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1，彩虹是怎樣產(chǎn)生的
2，彩虹是怎么形成的

1，彩虹是怎樣產(chǎn)生的

彩虹的形成是由于陽光射到空氣的水滴里，發(fā)生光的反射和折射造成的。我們知道，當太陽光通過三棱鏡的時候，前進的方向就會發(fā)生偏折，而且把原來的白色光線分解成紅，橙，黃，綠，藍，靛，紫各種顏色的光帶。下雨時，或在雨后，空氣中充滿著無數(shù)個小小的能偏折日光的水滴。當陽光經(jīng)過水滴時，不僅改變了前進的方向，同時被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光。如果角度適宜，就成了我們看到的彩虹。一般說來，只有夏天才有彩虹，這是因為夏天多下陣雨，有時，東邊日出西邊雨，雨的范圍又不大。而冬天干冷，很少下雨，而降雪是不會形成彩虹的

夏天雷雨或陣雨過后，天空常常出現(xiàn)一條非常美麗的弓形彩帶，從它的外層向里，整齊地排列著紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色，這就是虹。剛剛下完雨時，空氣中浮懸著許多小水珠，在太陽光的照射下，就產(chǎn)生折射和內(nèi)反射，而太陽的可見光——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色的波長都不一樣，當它們照射到空中這些小水珠上時，各色光被小水球折射的情況也不同，因此就分解成七色光而形成彩虹。正因為這樣，虹產(chǎn)生的方位總是和太陽的位置是相對的，早晨出現(xiàn)在西方，午后出現(xiàn)在東邊。虹的色彩與水珠顆粒大小密切相關，水珠大，虹就清晰鮮明，水珠小，虹就不那么鮮艷了。

周華健的風雨無阻歌詞寫道不經(jīng)歷風雨怎能見彩虹真的是這樣彩虹的產(chǎn)生一般要具備下雨的條件雨過天晴在局部空氣中由于空氣濕度很大空氣中彌漫著很多水滴我們知道一束白光通過棱鏡時會發(fā)生折射現(xiàn)象棱鏡可以把白光分解成七色光赤橙黃綠青藍紫陽光正是在穿過像棱鏡一樣的空氣層產(chǎn)生了分解陽光的作用從而產(chǎn)生了彩虹

彩虹是怎樣產(chǎn)生的

2，彩虹是怎么形成的

雨后。天空有時會出現(xiàn)彩虹，這固然是事實，但是在陽光下，噴泉或瀑布的周圍也會出現(xiàn)彩虹；在夏天，街上奔跑的灑水車的后面，有時也會出現(xiàn)一段彩虹；用噴霧器在空中噴霧也可形成彩虹……。顯然，那種說彩虹僅在。雨后。出現(xiàn)，是對彩虹的成因還不十分了解造成的。只要知道空氣中存在有形成彩虹的條件，就自然知道不一定要下雨才有可能出現(xiàn)彩虹。在中學物理課上，有個。光的色散。實驗：取一個棱鏡，讓一束白光穿過狹縫射到棱鏡的一側面，通過棱鏡后，前進方向改變，在白色光屏上形成彩色光帶，順序是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。這與彩虹的顏色很相似。但是空氣中是不可能有三棱鏡存在卻又能形成彩虹。這是何故?這是因為空氣中飄浮有大量的小水滴。當太陽光照射到這些小水滴上，一個個的小水滴就像棱鏡似地把白光分解成七種單色光，對陽光起分光色散作用。陽光是如何在小水滴中產(chǎn)生分光色散現(xiàn)象? 陽光射入小水滴，即從空氣這種媒質(zhì)進入水這種媒質(zhì)，發(fā)生一次折射，由于構成白光的各種單色光的折射率不同，紫光波長最短，其折射率最大，紅光波長較長，其折射率最小，其余各色光則介乎其間。因此，光線在小水滴內(nèi)產(chǎn)生分光現(xiàn)象，各色光同時在小水滴繼續(xù)傳播，遇到水滴的另一界面時被反射回來，重新經(jīng)過小水滴內(nèi)部，出來時再一次發(fā)生折射回到空氣中。這樣，陽光在小水滴中進行了兩次折射和一次全反射就被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光。當空氣中的小水滴數(shù)量很多時，陽光通過這些小水滴，經(jīng)過反射和折射作用，射出來的光集中在一起，天空中美麗的彩虹就形成了。平時，我們看到的多數(shù)是一條彩虹，視角(從地面至虹頂?shù)慕嵌?約42°。有時在彩虹的外邊還能看到一條顏色順序與這條彩虹恰好相反，且較暗一些的另一條虹，這條叫副虹。主虹是內(nèi)紫外紅，副虹是內(nèi)紅外紫，副虹又叫霓。霓與主虹為同心的圓弧，兩者之間天空比較暗，虹內(nèi)、虹外天空比較明亮。霓的視角大約51°。它的成因與主虹基本相同。它是陽光在小雨滴中經(jīng)過兩次反射和兩次折射而形成的，即折射——全反射——全反射——折射而形成的。在地平面上，我們看到的主虹與霓是半圓形的，那是因為它們下半部分被地面遮住了。若是站在高山頂上，就能看到主虹與霓的大部分。只有在晴朗的天氣時，在飛機艙中向下看，才能看到主虹與霓的全貌，即完整圓環(huán)。如果太陽的角度太大(例如在中午前后)，或太小(近日出或落日)，我們也不易看到虹，又因虹是陽光經(jīng)小水滴反射進入我們眼睛的，所以彩虹永遠出現(xiàn)在太陽的對面，因此。朝虹見于西方，夕虹見于東方。。其出現(xiàn)以夏季為主。主虹為何內(nèi)紫外紅我們看虹時，有色的光線依著各種角度從小水滴中反射出來，對于某一質(zhì)點來講只能把某一種顏色的光線射入我們的眼簾，而從同一雨滴中折射出來的其他有色光或高或低地越過我們的眼簾，不被我們所看到。具體而言，在那些能進入我們眼簾的，并經(jīng)處于最高位置的小水滴，所折射的光線中，由于紅光折射率最小，偏向角也最小，所以才能進入我們的眼簾，我們看到的只是紅光，其他色光由于折射率大，偏向角也大，都越過我們的頭頂而去。稍低一點的小水滴，也就只能是在折射光線中偏向角比紅光大，又比其余色光小的橙色光先進入我們的眼簾，而被我們看到。其余色光中，紅光偏低，黃、綠、藍、靛、紫都偏高，越過我們的眼簾不被我們所看到。以此類推，那些進入我們眼簾，并經(jīng)處于最低一層位置的小水滴折射后的光線，我們只能看到的是紫光，其余色光都從我們眼皮底下溜走。這樣，空中鄰接的小水滴中折射出來的光線，形成一條內(nèi)紫外紅的彩虹。彩虹的氣象原理空氣里小水滴的大小，決定了彩虹的色彩與寬度。雨滴越大，彩虹帶越窄，色彩越鮮明；雨滴越小，彩虹帶越寬，色彩越黯淡。當雨滴小到一定程度時，分光和反射不明顯，彩虹就消失。這說明了彩虹的形成直接與空氣中雨滴的存在、多寡、大小有著直接關系，反過來說，彩虹跟天氣變化有關。例如：如果彩虹的色彩從鮮艷變?yōu)榘档?，寬度從狹窄變?yōu)閷挻螅颊f明空氣中雨滴由大逐漸變小，由此，我們可以推測空氣可能逐漸轉向穩(wěn)定，天氣情況漸趨穩(wěn)定。幾千年來，我國勞動人民在長期的生活和生產(chǎn)實踐中，積累并流傳了許多與彩虹相關的看天經(jīng)驗，并用簡潔語言編成諺語。這些諺語反映了天氣變化的客觀規(guī)律，已成為人們推測未來天氣變化的依據(jù)之一。例如“東虹日頭、西虹雨” (或早虹雨，晚虹晴)根據(jù)彩虹的出現(xiàn)，推測未來天氣變化情況。虹在西方，說明西邊大氣中有大量雨滴存在，隨著天氣系統(tǒng)東移；本地將會有雨；西虹多出現(xiàn)在早晨。虹在東方，說明東邊大氣中有雨滴存在，天氣系統(tǒng)已經(jīng)移過本地，天氣即將轉晴；東虹多出現(xiàn)在傍晚。又如：“晚虹日頭早虹雨；虹高日頭低，早晚披蓑衣；虹高日頭低，大水沒過溪；斷虹見，風隨見；斷虹早見，風雨即見；虹吃云下一指，云吃虹下一丈”等等，都是跟彩虹相關的天氣諺語。

下雨之后空氣中有小水珠，陽光照射在上面之后就會產(chǎn)生色散現(xiàn)象，因為太陽光原本是復合光，不是單一的光，所以通過水珠會把太陽的光的顏色分解，產(chǎn)生彩虹，就比如你在一張圓形的紙上安比例畫上七種顏色，做成陀螺，當它旋轉起來的時候就會變成灰色，甚至有點發(fā)白的顏色一樣，是一個道理

一般下雨之后空氣中水分較多，太陽光經(jīng)過水分子折射、散光，出現(xiàn)不同顏色。一般在雨后面向太陽一側容易看見。在水汽較多的瀑布附近也出現(xiàn)較多。原理基本相同

彩虹是因為陽光射到空中接近圓形的小水滴，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(nèi)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，然后在水滴的背面反射，最后離開水滴時再折射一次。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，藍光的折射角度比紅光大。由于光在水滴內(nèi)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。其實只要空氣中有水滴，而陽光正在觀察者的背后以低角度照射，便可能產(chǎn)生可以觀察到的彩虹現(xiàn)象。彩虹最常在下午，雨后剛轉天晴時出現(xiàn)。這時空氣內(nèi)塵埃少而充滿小水滴，天空的一邊因為仍有雨云而較暗。而觀察者頭上或背后已沒有云的遮擋而可見陽光，這樣彩虹便會較容易被看到。另一個經(jīng)?？梢姷讲屎绲牡胤绞瞧俨几浇?。在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧，亦可以人工制造彩虹。空氣里水滴的大小，決定了彩虹的色彩鮮艷程度和寬窄。空氣中的水滴大，虹就鮮艷，也比較窄；反之，水滴小，虹色就淡，也比較寬。我們面對著太陽是看不到彩虹的，只有背著太陽才能看到彩虹，所以早晨的彩虹出現(xiàn)在西方，黃昏的彩虹總在東方出現(xiàn)。可我們看不見，只有乘飛機從高空向下看，才能見到。虹的出現(xiàn)與當時天氣變化相聯(lián)系，一般我們從虹出現(xiàn)在天空中的位置可以推測當時將出現(xiàn)晴天或雨天。東方出現(xiàn)虹時，本地是不大容易下雨的，而西方出現(xiàn)虹時，本地下雨的可能性卻很大。彩虹的明顯程度，取決于空氣中小水滴的大小，小水滴體積越大，形成的彩虹越鮮亮，小水滴體積越小，形成的彩虹就不明顯。一般冬天的氣溫較低，在空中不容易存在小水滴，下陣雨的機會也少，所以冬天一般不會有彩虹出現(xiàn)。彩虹其實并非出現(xiàn)在半空中的特定位置。它是觀察者看見的一種光學現(xiàn)象，彩虹看起來的所在位置，會隨著觀察者而改變。當觀察者看到彩虹時，它的位置必定是在太陽的相反方向。彩虹的拱以內(nèi)的中央，其實是被水滴反射，放大了的太陽影像。所以彩虹以內(nèi)的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，剛好是觀察者頭部影子的方向，虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置。因此當太陽在空中高于42度時，彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚么彩虹很少在中午出現(xiàn)的原因。彩虹由一端至另一端，橫跨84°。以一般的35mm照相機，需要焦距為19mm以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下。倘若在飛機上，會看見彩虹是原整的圓形而不是拱形，而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向。晚虹是一種罕見的現(xiàn)象，在月光強烈的晚上可能出現(xiàn)。由于人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辦顏色，故此晚虹看起來好像是全白色。雙彩虹很多時候會見到兩條彩虹同時出現(xiàn)，在平常的彩虹外邊出現(xiàn)同心，但較暗的副虹(又稱霓)。副虹是陽光在水滴中經(jīng)兩次反射而成。當陽光經(jīng)過水滴時，它會被折射、反射后再折射出來。在水滴內(nèi)經(jīng)過一次反射的光缐，便形成我們常見的彩虹（主虹）。若光線在水滴內(nèi)進行了兩次反射，便會產(chǎn)生第二道彩虹（霓）。霓的顏色排列次序跟主虹是相反的。由于每次反射均會損失一些光能量，因此霓的光亮度亦較弱。兩次反射最強烈的反射角出現(xiàn)在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。因為有兩次的反射，副虹的顏色次序跟主虹反轉，外側為藍色，內(nèi)側為紅色。副虹其實一定跟隨主虹存在，只是因為它的光線強度較低，所以有時不被肉眼察覺而已。蘇格蘭上空的雙重彩虹1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成。笛卡爾在1637年發(fā)現(xiàn)水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進行實驗，得出水對光的折射指數(shù)，用數(shù)學證明彩虹的主虹是水點內(nèi)的反射造成，而副虹則是兩次反射造成。他準確計算出彩虹的角度，但未能解釋彩虹的七彩顏色。后來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之后，關于彩虹的形成的光學原理全部被發(fā)現(xiàn)。

彩虹是怎么形成的