彩虹与三棱镜彩虹是空气中的水珠折射出来的,相当于三棱镜,但空气中那么多水珠怎么只能形成一道彩虹?而且为什么彩虹是弯的?究竟多少水珠相当于一个三棱镜?

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/27 18:02:32
彩虹与三棱镜彩虹是空气中的水珠折射出来的,相当于三棱镜,但空气中那么多水珠怎么只能形成一道彩虹?而且为什么彩虹是弯的?究竟多少水珠相当于一个三棱镜?
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彩虹与三棱镜彩虹是空气中的水珠折射出来的,相当于三棱镜,但空气中那么多水珠怎么只能形成一道彩虹?而且为什么彩虹是弯的?究竟多少水珠相当于一个三棱镜?
彩虹与三棱镜
彩虹是空气中的水珠折射出来的,相当于三棱镜,但空气中那么多水珠怎么只能形成一道彩虹?而且为什么彩虹是弯的?究竟多少水珠相当于一个三棱镜?

彩虹与三棱镜彩虹是空气中的水珠折射出来的,相当于三棱镜,但空气中那么多水珠怎么只能形成一道彩虹?而且为什么彩虹是弯的?究竟多少水珠相当于一个三棱镜?
彩虹(Rainbow)是气象中的一种光学现象.当阳光照射到半空中的雨点,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光谱.彩虹七彩颜色,从外至内分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫.
彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴,造成色散及反射而成.阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射.当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹.造成这种反射时,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.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.
其实只要有空气中有水滴,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.另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近.在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾,亦可以人工制造彩虹.
空气里水滴的大小,决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄.空气中的水滴大,虹就鲜艳.也比较窄；反之,水滴小,虹色就淡,也比较宽.我们面对着太阳是看不到彩虹的,只有背着太阳才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出现在西方,黄昏的彩虹总在东方出现.可我们看不见,只有乘飞机从高空向下看,才能见到.虹的出现与当时天气变化相联系,一般我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,下阵雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现.
造成彩虹的光学原理很多时候会见到两条彩虹同时出现,在平常的彩虹外边出现同心,但较暗的副虹(又称霓).副虹是阳光在水滴中经两次反射而成.两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外.因为有两次的反射,副虹的颜色次序跟主虹反转,外侧为蓝色,内侧为红色.副虹其实一定跟随主虹存在,只是因为它的光线强度较低,所以有时不被肉眼察觉而已.苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成.笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射.他以玻璃球注入水来进行实验,得出水对光的折射指数,用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成,而副虹则是两次反射造成.他准确计算出彩虹的角度,但未能解释彩虹的七彩颜色.后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后,关于彩虹的形成的光学原理全部被发现.
彩虹其实并非出现在半空中的特定位置.它是观察者看见的一种光学现象,彩虹看起来的所在位置,会随著观察者而改变.当观察者看到彩虹时,它的位置必定是在太阳的相反方向.彩虹的拱以内的中央,其实是被水滴反射,放大了的太阳影像.所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮.彩虹拱形的正中心位置,刚好是观察者头部影子的方向,虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置.因此当太阳在空中高于42度时,彩虹的位置将在地平线以下而不可见.这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因.
彩虹由一端至另一端,横跨84°.以一般的35mm照相机,需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下.倘若在飞机上,会看见彩虹会是原整的圆形而不是拱形,而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向.
晚虹是一种罕见的现象,在月光强烈的晚上可能出现.由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分办颜色,故此晚虹看起来好像是全白色.
有时我们会看到双彩虹（如图就是双彩虹）.它是怎样形成的?
当阳光经过水滴时,它会被折射、反射后再折射出来.在水滴内经过一次反射的光缐,便形成我们常见的彩虹（主虹）.若光缐在水滴内进行了两次反射,便会产生第二道彩虹（霓）.
为什么第二道彩虹的颜色次序倒转了?
上图亦说明了为什么霓的颜色排列次序跟主虹是相反的.由於每次反射均会损失一些光能量,因此霓的光亮度亦较弱.

彩虹与三棱镜彩虹是空气中的水珠折射出来的,相当于三棱镜,但空气中那么多水珠怎么只能形成一道彩虹?而且为什么彩虹是弯的?究竟多少水珠相当于一个三棱镜? 三棱镜怎么折射成彩虹 形成彩虹时空气中的水珠形同三棱镜? 彩虹是怎样形成的?为什么要与太阳同侧才能看见彩虹?最好配有光在水珠上折射或反射的光路图 彩虹是光的折射吗? 彩虹是光的折射现象吗 19:25前雨后天空中为什么会出现彩虹?是水珠形成的光的色散吗?水珠不是三棱镜为什么能进行光的色散? 雨后的彩虹是空气中的丁达尔现象吗? 白水晶可以做三棱镜折射出彩虹么? 彩虹是太阳光通过空中的小水珠时发生什么和什么后形成的 彩虹 反射 折射是反射还是折射? 雨过天晴时,在天空中有事会出现彩虹.产生这种现象的原因是太阳光照射到悬浮在空气中的小水珠上经过折射后发生了（ ）,彩色电视机的荧光屏显示的艳丽的画面是由红、（ ）、蓝三种色 雨后的天空,有时会出现美丽的彩虹,关于彩虹下列说法错误的是（ ） A、是光的折射现象 B、是光的色散现象 C、是光的反射现象 D、是由于空气中悬浮有大量的小水珠而形成的 1雨后的天空有时会出现美丽的彩虹,关于“彩虹”,下列说法错误的是（ ）A 是光的折射现象 B 是光的色散现象C 是光的反射现象 D 是由于空气中悬浮有大量的小水珠而形成的2 小张同学将一只 夏天,雨后太阳出来了,天空出现彩虹,是由于小水珠对太阳光产生____和___现象?彩虹的外环是______色,彩虹的内环是_____色?`救急!) 彩虹是光的色散,还是光的折射? 彩虹涉及到的物理现象是光的折射吗? 彩虹是光的折射还是光的色散?