为什么雨后的天空会出现彩虹

夏天的雨后,天空常常出现半圆形的彩虹,这是怎么回事呢?小编就和大家分享雨后天空出现彩虹的原因,来欣赏一下吧 。

为什么雨后的天空会出现彩虹

文章插图
雨后天空出现彩虹的原因
彩虹是阳光以一定的角度照射在水滴上发生折射和反射而形成的 。雨后,天空中布满了小水滴,这是一种天然的三棱镜 。阳光透过水滴时,由于折射和反向作用,被分解成七色光,只要太阳角度适当,就能看到美丽的弧形彩带 。如果空气干燥,或者天空中只有微小的水滴,那就不会形成彩虹 。一般来说,水滴越大,虹带越窄,色彩越鲜明;反之,水滴越小,虹带越宽,色彩就暗淡 。有时,我们可以看到天空有两条彩虹:一条叫主虹,色彩鲜艳,里面是紫色,外面是红色;另一条叫副虹(又叫霓),里面是红色,外面是紫色,虹色较淡 。这种现象是由于阳光透过水滴时,发生两次折射和反射的缘故 。
那么,我们所看到的彩虹,为什么总是按照从红到紫的顺序排列呢?这是因为,所有的小水滴都排列在一个圆周上 。圆周上的水滴与太阳、人眼的相对位置都相同时,从这些水滴里折射出的彩色光线,才能投射到人眼里 。当这些水滴所产生的彩色光线合在一起时,人们才可以看到一条五彩缤纷的色彩光带 。不同颜色的光,在水滴上折射的程度是各不相同的,折射程度最小的是红光,依次是橙、黄、绿、靛,折射程度最大的是紫光 。因此,我们所见到的七彩光带,总是按照一定的顺序排列的 。
彩虹的原理
七色光原因
彩虹彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成光的 色散及反射而成的 。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内也是以不同的角度反射 。当中以40-42度的反射最为强烈,形成人们所见到的彩虹 。
【为什么雨后的天空会出现彩虹】其实只要空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象 。彩虹最常在 下午,雨后刚转天晴时出现 。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗 。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到 。虹的出现与当时天气变化相联系,一般人们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天 。东方出现虹时,本地是不大容易 下雨的,而西方出现虹时,本地下雨的可能性却很大 。
彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显 。一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现 。
弯曲原因
事实上如果条件合适的话,可以看到整圈圆形的彩虹(例如峨眉山的佛光) 。形成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再 折射一次,最后射向人们的眼睛 。
光穿越水滴时弯曲的程度,视光的波长(即颜色)而定——红色光的弯曲度最大,橙色光与黄色光次之,依此类推,弯曲最少的是紫色光 。
因为水对光有 色散的作用,不同波长的光的折射率有所不同,蓝光的折射角度比红光大 。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下 。
每种颜色各有特定的弯曲角度,阳光中的红色光,折射的角度是42度,蓝色光的折射角度只有40度,所以每种颜色在天空中出现的位置都不同 。
若用一条假想线,连接后脑勺和太阳,那么与这条线呈42度夹角的地方,就是红色所在的位置 。这些不同的位置勾勒出一个弧 。既然蓝色与假想线只呈 40度夹角,所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面 。

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