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光的奇迹——为什么会形成彩虹?

时间:2024/1/14 22:30:55   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:101   评论:0
内容摘要:我们所看到的光中有许多奥秘。从天空的颜色、彩虹、肥皂泡到宇宙中的光,我们探索“光”的真正本质。为什么会形成彩虹?雨后形成的彩虹是由漂浮在大气中的水滴和阳光形成的。那么光线是如何穿过水滴并形成七种颜色的彩虹的呢?彩虹看起来有七种颜色,因为阳光被分解成七种颜色。这与阳光穿过棱镜并分为七种颜色时发生的现象相同。换句话说,大气...

我们所看到的光中有许多奥秘。从天空的颜色、彩虹、肥皂泡到宇宙中的光,我们探索“光”的真正本质。


为什么会形成彩虹?

雨后形成的彩虹是由漂浮在大气中的水滴和阳光形成的。

那么光线是如何穿过水滴并形成七种颜色的彩虹的呢?

彩虹看起来有七种颜色,因为阳光被分解成七种颜色。这与阳光穿过棱镜并分为七种颜色时发生的现象相同。换句话说,大气中的水滴起到了棱镜的作用,但光的运动却很复杂。

光遇到水滴并被“折射”到水滴中。在那里,它被“分散”成七种颜色,每种颜色在水滴的内表面上“反射”,然后在水滴的表面上再次折射并退出,形成彩虹。

彩虹的七种颜色是由光的折射产生的。

彩虹看起来有七种颜色,因为穿过水滴的阳光被分解成七种颜色。这与穿过棱镜的光被分成七种颜色的现象相同。当光离开一种介质并进入另一种介质时,其方向会发生变化并发生弯曲。这被称为“折射”,折射是由于折射率的差异而发生的,并且对于每种光的颜色,即光的波长,折射是不同的。因此,就像棱镜一样,如果条件合适,可以看到光的颜色被分开。这种取决于波长的折射角的变化,或者换句话说,折射率的差异,被称为“色散”。在正常介质中,波长越短(变得越蓝),折射率就越高。

光的奇迹——为什么会形成彩虹?

[折射]根据光的颜色和介质而变化

由于光穿过介质的速度差异而发生折射。这种折射现象早已为人所知,但在 17 世纪发现其关系和规律的是斯内尔(荷兰数学家,1580-1626)。高速公路上钠灯发出的琥珀色光的水折射率为 1.33。对于波长短的紫光,折射率接近1.34,对于波长长的红光,折射率变化到接近1.32。

光的奇迹——为什么会形成彩虹?


[折射]光在水滴中[反射]。

阳光在空气中遇到无数球形水滴,被折射,进入水滴中。在这个折射过程中,它被分散并分成七种颜色,在水滴的内表面上“反射”并出射(光进入的角度(入射角)和出射的角度(反射角) ) 反射期间。) 相等并且光沿固定方向传播)。当水离开水滴时也会发生折射,使色散更加明显。主彩虹反射一次,稍暗的次彩虹反射两次,将七种颜色的分散光传递到彩虹观看者的眼睛中。

光的奇迹——为什么会形成彩虹?


看到彩虹的角度是固定的。

当太阳在你背后时,就能看到彩虹。当您背对太阳且与太阳方向成 40 度角时,即可看到主彩虹。已证实二次彩虹在约53度的角度可见。如果仔细观察水平视图,您会发现主彩虹(在水滴内反射一次)和次彩虹(在水滴内反射两次)的颜色排列是相反的。


光的奇迹——为什么会形成彩虹?



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