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彩虹產生的條件及原理 彩虹是怎樣形成的原因

生活百科

彩虹是人們時?？吹降囊环N自然界的光現象 。在夏天雨后，我們經?？吹揭粭l美麗的光帶成弧狀懸掛在天空，十分壯麗，使人心曠神怡，遐想聯翩，都會情不自禁地爭相觀賞這種大自然美景——彩虹 。

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對此，古時有人說，那是寂寞的嫦娥在云端歌舞揮起的彩綢，也有人說，那是仙女為窺視人間在云中搭起的彩橋；我們說不管是彩綢，還是彩橋，都只不過是神奇的傳說罷了，而現實中的彩虹是什么?它是如何形成的呢? 現在我們就來進行研究這個問題 。
我們都懂得太陽發出的光，照亮了地球，使萬物生輝 。17世紀以前，人們一直認為白色是最單純的顏色（單色光即不能分解為其它顏色的光） 。直到1666年，英國物理學家牛頓用玻璃三棱鏡使太陽光發生色散，才揭開了光的顏色之謎，即彩虹的成因之謎 。
在中學物理課上，老師講過光的色散 。實驗（用白光代替太陽光）：讓一束白光穿過狹縫射到棱鏡的一側面，我們觀察從三棱鏡射出的光有什么變化？如圖：
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當白光通過三棱鏡后，被分解成各種顏色的光 。如果用一個白色的光屏來承接，在白色的光屏上就形成一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫（在物理上，我們把白光分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種顏色的現象叫做光的色散） 。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（相當于三棱鏡） 。當太陽光照射到這些小水滴上，經折射后，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
平時，我們看到的多數是一條彩虹，視角(從地面至虹頂的角度)約42°，如下圖 。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 。主虹是內紫外紅，副虹是內紅外紫，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、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 。
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【彩虹產生的條件及原理 彩虹是怎樣形成的原因】現在我們清楚了：雨過天晴后，天空中有小水滴，而太陽光照到水滴上，就分解成紅、橙、綠、藍、靛、紫幾種顏色，這就是我們大家非常熟悉的彩虹 。