彩虹(rainbow)是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)陽(yáng)光照射到半空中的雨點(diǎn),光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,在雨后常見(jiàn)。下面通過(guò)組圖來(lái)介紹一下彩虹的形成。漲“姿勢(shì)”了!
圖中的左上角一道較模糊的彩虹被稱(chēng)為副虹,它的形成原因是一些入射光被反射了兩次。副虹的顏色排列次序跟右側(cè)主虹是相反的,而且它一直都存在,只是由于色彩較淡,因此人們有時(shí)候沒(méi)有注意到它的存在。
透過(guò)濃霧陽(yáng)光會(huì)產(chǎn)生白色的彩虹。霧滴的尺寸比雨滴小,因此并沒(méi)有把光線分解成色彩分明的數(shù)道光帶。霧滴產(chǎn)生的光帶寬度要寬得多,這些光帶重疊合并成圖中幽靈般的白色光弧。
紅色的彩虹你見(jiàn)過(guò)嗎?當(dāng)太陽(yáng)恰好位于地平線上,相較一天中的其它時(shí)間,陽(yáng)光需穿透更多的地球大氣層才能照射到暴雨過(guò)后在空氣中余留的水滴。空氣散射最多的光線是藍(lán)色(所以通常天空是藍(lán)色的),但在日出和日落時(shí),陽(yáng)光的傳播距離很長(zhǎng),所以綠色、黃色、甚至橙色也能被大量散射。只有紅色不被散射,于是產(chǎn)生了單色的紅色彩虹。
當(dāng)太陽(yáng)光照射到空氣中的水滴,光線被折射及反射,就會(huì)產(chǎn)生彩虹。除了大雨后空氣濕度高的情況外,噴泉或瀑布附近、海水產(chǎn)生水霧時(shí)也會(huì)出現(xiàn)彩虹。
若陣雨中的雨滴都差不多大小,當(dāng)光線離開(kāi)雨滴時(shí),由于光的干涉,在一道彩虹的主弧下方會(huì)再出現(xiàn)一些光帶。由于雨滴表面是彎曲的,光線穿透雨滴時(shí)傳播的路徑并不相同,有長(zhǎng)有短。當(dāng)光線離開(kāi)雨滴時(shí),光波的波峰和波谷可能不再疊加。當(dāng)光波互相加強(qiáng)時(shí)會(huì)就產(chǎn)生上述光帶。而光波互相削弱的區(qū)域天空將變暗。如果雨滴大小不一致,這些光帶就會(huì)消失。
主虹和副虹之間的天空亮度總是低于主虹和副虹以外的天空。這是由于水滴表面是彎曲的,主虹和副虹之間的水滴反射的光線大部分都到不了人眼中,所以這一塊天空較暗。
彩虹在天空中的位置很大程度上取決于太陽(yáng)的高度。相較一天中的其他時(shí)間,臨近中午時(shí)出現(xiàn)的彩虹更接近地平線。
想看看360度的彩虹是什么樣的嗎?只要你的視野不被地面遮擋到,就能看到完美的彩虹圓弧。找到一個(gè)足夠高的欣賞位置吧。
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