彩虹是怎樣產生的?科學

時間 2021-05-04 10:23:48

1樓:靠名真tm難起

彩虹是因為陽光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹。

造成這種反射時,陽光進入水滴,先折射一次,然後在水滴的背面反射,最後離開水滴時再折射一次,總共經過一次反射兩次折射。因為水對光有色散的作用,不同波長的光的折射率有所不同,紅光的折射率比藍光小,而藍光的偏向角度比紅光大。

由於光在水滴內被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下。因此,彩虹和霓虹的高度不一樣,顏色的層遞順序也正好反過來。彩虹意旨光線經過兩次折射一次反射,霓虹則是光線經過兩次折射兩次反射。

2樓:雪v歌

彩虹是氣象中的一種光學現象.當陽光照射到半空中的雨點,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光譜.彩虹的七彩顏色究竟是哪七種有不同的說法,中國最普遍的說法是(從外至內):

紅、橙、黃、綠、青、藍、紫.西方的說法是:紅、橙、黃、綠、藍、靛 (indigo)、紫,源於科學家牛頓分解七原色後取的名字.

其實只要有空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象.彩虹最常在下午,雨後剛轉天晴時出現.這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗.

而觀察者頭上或背後已沒有云的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到.另一個經常可見到彩虹的地方是瀑布附近.在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧,亦可以人工製造彩虹.

晚虹是一種罕見的現象,在月光強烈的晚上可能出現.由於人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辦顏色,故此晚虹看起來好像是全白色.

原理 造成彩虹的光學原理彩虹是因為陽光射到空中接近圓型的小水滴,造成色散及反射而成.陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內亦以不同的角度反射.當中以40至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹.

造成這種反射時,陽光進入水滴,先折射一次,然後在水滴的背面反射,最後離開水滴時再折射一次.因為水對光有色散的作用,不同波長的光的折射率有所不同,藍光的折射角度比紅光大.由於光在水滴內被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下.

雙重彩虹,上方為霓,下方為虹很多時候會見到兩條彩虹同時出現,在平常的彩虹外邊出現同心,但較暗的副虹(又稱霓).副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成.兩次反射最強烈的反射角出現在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外.

因為有兩次的反射,副虹的顏色次序跟主虹反轉,外側為藍色,內側為紅色.副虹其實一定跟隨主虹存在,只是因為它的光線強度較低,所以有時不被肉眼察覺而已(參看).

彩虹其實並非出現在半空中的特定位置.它是觀察者看見的一種光學現象,彩虹看起來的所在位置,會隨著觀察者而改變.當觀察者看到彩虹時,它的位置必定是在太陽的相反方向.

彩虹的拱以內的**,其實是被水滴反射,放大了的太陽影像.所以彩虹以內的天空比彩虹以外的要亮.彩虹拱形的正中心位置,剛好是觀察者頭部影子的方向,虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置.

因此當太陽在空中高於42度時,彩虹的位置將在地平線以下而不可見.這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因.

彩虹由一端至另一端,橫跨84°.以一般的35mm照相機,需要焦距為19mm以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下.倘若在飛機上,會看見彩虹會是完整的圓形而不是拱形,而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向.

2023年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成.笛卡爾在2023年發現水滴的大小不會影響光線的折射.他以玻璃球注入水來進行實驗,得出水對光的折射指數,用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成,而副虹則是兩次反射造成.

他準確計算出彩虹的角度,但未能解釋彩虹的七彩顏色.

後來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之後,關於彩虹的形成的光學原理全部被發現.

3樓:鬱悶的太陽

彩虹是因為陽光射到空中接近圓形的小水滴,造成光的色散及反射而成的。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內也是以不同的角度反射。當中以40-42度的反射最為強烈,形**們所見到的彩虹。

彩虹,又稱天虹,簡稱為「虹」,是氣象中的一種光學現象。當太陽光照射到空氣中的水滴時,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,雨後常見。形狀彎曲,通常為半圓狀。

色彩豔麗。東亞、中國對於七色光的最普遍說法(按波長從大至小排序):紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。

「彩」是「多種顏色」的意思 。「虹」字中的「工」表示「人工」,引申指「規整」;「蟲」指「龍」;「蟲」與「工」結合起來表示「龍吸水」。彩虹在民間俗稱「槓吃水」「龍吸水」,以前的人們認為彩虹會吸乾當處的水,所以人們在彩虹來臨的時候敲擊鍋、碗等來「嚇走」彩虹。

4樓:

一說到彩虹的形成,人們常把它跟雨後聯絡在一起。很多人認為只有雨後才能出現彩虹。其實,這種看法是不全面的。

雨後天空有時會出現彩虹,這固然是事實,但是在陽光下,噴泉或瀑布的周圍也會出現彩虹;在夏天,街上奔跑的灑水車的後面,有時也會出現一段彩虹;用噴霧器在空中噴霧也可形成彩虹……顯然,那種說彩虹僅在雨後出現,是對彩虹的成因還不十分了解造成的。只要知道空氣中存在有形成彩虹的條件,就自然知道不一定要下雨才有可能出現彩虹。 在中學物理課上,有個光的色散實驗:

取一個稜鏡,讓一束白光穿過狹縫射到稜鏡的一側面,通過稜鏡後,前進方向改變,在白色光屏上形成彩色光帶,順序是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。這與彩虹的顏色很相似。但是空氣中是不可能有三稜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。當太陽光照射到這些小水滴上,一個個的小水滴就像稜鏡似地把白光分解成七種單色光,對陽光起分光色散作用。

陽光是如何在小水滴中產生分光色散現象? 陽光射入小水滴,即從空氣這種媒質進入水這種媒質,發生一次折射,由於構成白光的各種單色光的折射率不同,紫光波長最短,其折射率最大,紅光波長較長,其折射率最小,其餘各色光則介乎其間。因此,光線在小水滴內產生分光現象,各色光同時在小水滴繼續傳播,遇到水滴的另一介面時被反射回來,重新經過小水滴內部,出來時再一次發生折射回到空氣中。

這樣,陽光在小水滴中進行了兩次折射和一次全反射就被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光。當空氣中的小水滴數量很多時,陽光通過這些小水滴,經過反射和折射作用,射出來的光集中在一起,天空中美麗的彩虹就形成了。 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°。

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。

如果太陽的角度太大(例如在中午前後),或太小(近日出或落日),我們也不易看到虹,又因虹是陽光經小水滴反射進入我們眼睛的,所以彩虹永遠出現在太陽的對面,因此。朝虹見於西方,夕虹見於東方。。其出現以夏季為主。

主虹為何內紫外紅 我們看虹時,有色的光線依著各種角度從小水滴中反射出來,對於某一質點來講只能把某一種顏色的光線射入我們的眼簾,而從同一雨滴中折射出來的其他有色光或高或低地越過我們的眼簾,不被我們所看到。具體而言,在那些能進入我們眼簾的,並經處於最高位置的小水滴,所折射的光線中,由於紅光折射率最小,偏向角也最小,所以才能進入我們的眼簾,我們看到的只是紅光,其他色光由於折射率大,偏向角也大,都越過我們的頭頂而去。稍低一點的小水滴,也就只能是在折射光線中偏向角比紅光大,又比其餘色光小的橙色光先進入我們的眼簾,而被我們看到。

其餘色光中,紅光偏低,黃、綠、藍、靛、紫都偏高,越過我們的眼簾不被我們所看到。以此類推,那些進入我們眼簾,並經處於最低一層位置的小水滴折射後的光線,我們只能看到的是紫光,其餘色光都從我們眼皮底下溜走。這樣,空中鄰接的小水滴中折射出來的光線,形成一條內紫外紅的彩虹。

彩虹的氣象原理 空氣裡小水滴的大小,決定了彩虹的色彩與寬度。雨滴越大,彩虹帶越窄,色彩越鮮明;雨滴越小,彩虹帶越寬,色彩越黯淡。當雨滴小到一定程度時,分光和反射不明顯,彩虹就消失。

這說明了彩虹的形成直接與空氣中雨滴的存在、多寡、大小有著直接關係,反過來說,彩虹跟天氣變化有關。例如:如果彩虹的色彩從鮮豔變為暗淡,寬度從狹窄變為寬大,都說明空氣中雨滴由大逐漸變小,由此,我們可以推測空氣可能逐漸轉向穩定,天氣情況漸趨穩定

5樓:匿名使用者

彩虹是太陽光穿透雨的顆粒時形成的。原本光是筆直行進的,但它也具有一旦進入水中就會折射的性質。因此太陽光在通過雨的顆粒時就會折射。

此時,由於光折射的角度因顏色而各異,所以七種顏色會以各自不同的角度折射。所以七種顏色會很漂亮地排列起來。這就是形成彩虹的原理。

6樓:

尼姑庵的男保安(ღ˘⌣˘ღ)

彩虹的七種顏色是怎麼產生的,為什麼彩虹有七種顏色?

來自白鷺湖喜出望外的皮卡丘 彩虹是氣象中的一種光學現象。當陽光照射到半空中的雨點,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光譜。彩虹七彩顏色,從外至內分別為 紅 橙 黃 綠 青 藍 紫。其實只要有空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象。彩虹最常在下午,雨後...

彩虹是怎樣形成的?

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