彩虹的形成科學(xué)原理是什么

彩虹的形成科學(xué)原理是什么彩虹的形成科學(xué)原理是什么篇1

彩虹是由于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(shí)會(huì)同時(shí)以不同角度入射，在水滴內(nèi)亦以不同的角度反射。當(dāng)中以40至42度的反射最為劇烈，造成我們所見到的彩虹。造成這種反射時(shí)，陽光進(jìn)入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最終離開水滴時(shí)再折射一次。由于水對(duì)光有色散的作用，不同波長(zhǎng)的光的折射率有所不同，藍(lán)光的折射角度比紅光大。由于光在水滴內(nèi)被反射，所以觀看者觀察的光譜是倒過來，紅光在最上方，其他顏色在下。

其實(shí)只要空氣中有水滴，而陽光正在觀看者的背后以低角度照耀，便可能產(chǎn)生可以觀看到的彩虹現(xiàn)象。彩虹最常在下午，雨后剛轉(zhuǎn)天晴時(shí)消失。這時(shí)空氣內(nèi)塵埃少而布滿小水滴，天空的一邊由于仍有雨云而較暗。而觀看者頭上或背后已沒有云的遮擋而可見陽光，這樣彩虹便會(huì)較簡(jiǎn)單被看到。另一個(gè)常?？梢姷讲屎绲牡胤绞瞧俨妓闹?。在晴朗的天氣下背對(duì)陽光在空中灑水或噴灑水霧，亦可以人工制造彩虹。

空氣里水滴的大小，打算了彩虹的顏色艷麗程度和寬窄?？諝庵械乃未螅缇推G麗，也比較窄;反之，水滴小，虹色就淡，也比較寬。我們面對(duì)著太陽是看不到彩虹的，只有背著太陽才能看到彩虹，所以早晨的彩虹消失在西方，黃昏的彩虹總在東方消失?？晌覀兛床灰姡挥谐孙w機(jī)從高空向下看，才能見到。虹的消失與當(dāng)時(shí)天氣變化相聯(lián)系，一般我們從虹消失在天空中的位置可以推想當(dāng)時(shí)將消失晴天或雨天。東方消失虹時(shí)，本地是不大簡(jiǎn)單下雨的，而西方消失虹時(shí)，本地下雨的可能性卻很大。

彩虹的明顯程度，取決于空氣中小水滴的大小，小水滴體積越大，形成的彩虹越鮮亮，小水滴體積越小，形成的彩虹就不明顯。一般冬天的氣溫較低，在空中不簡(jiǎn)單存在小水滴，下陣雨的機(jī)會(huì)也少，所以冬天一般不會(huì)有彩虹消失。

彩虹其實(shí)并非消失在半空中的特定位置。它是觀看者觀察的一種光學(xué)現(xiàn)象，彩虹看起來的所在位置，會(huì)隨著觀看者而轉(zhuǎn)變。當(dāng)觀看者看到彩虹時(shí)，它的位置必定是在太陽的相反方向。彩虹的拱以內(nèi)的中心，其實(shí)是被水滴反射，放大了的太陽影像。所以彩虹以內(nèi)的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，剛好是觀看者頭部影子的方向，虹的本身則在觀看者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置。因此當(dāng)太陽在空中高于42度時(shí)，彩虹的位置將在地平線以下而不行見。這亦是為甚么彩虹很少在中午消失的緣由。

彩虹由一端至另一端，橫跨84°。以一般的35mm照相機(jī)，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。如果在飛機(jī)上，會(huì)觀察彩虹是原整的圓形而不是拱形，而圓形彩虹的正中心則是飛機(jī)行進(jìn)的方向。

晚虹是一種罕見的現(xiàn)象，在月光劇烈的晚上可能消失。由于人類視覺在晚間低光線的狀況下難以分辦顏色，故此晚虹看起來似乎是全白色。

雙彩虹許多時(shí)候會(huì)見到兩條彩虹同時(shí)消失，在平常的彩虹外邊消失同心，但較暗的副虹(又稱霓)。副虹是陽光在水滴中經(jīng)兩次反射而成。當(dāng)陽光經(jīng)過水滴時(shí)，它會(huì)被折射、反射后再折射出來。在水滴內(nèi)經(jīng)過一次反射的光缐，便形成我們常見的彩虹(主虹)。若光線在水滴內(nèi)進(jìn)行了兩次反射，便會(huì)產(chǎn)生其次道彩虹(霓)。霓的顏色排列次序跟主虹是相反的。由于每次反射均會(huì)損失一些光能量，因此霓的光亮度亦較弱。兩次反射最劇烈的反射角消失在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。由于有兩次的反射，副虹的顏色次序跟主虹反轉(zhuǎn)，外側(cè)為藍(lán)色，內(nèi)側(cè)為紅色。副虹其實(shí)肯定跟隨主虹存在，只是由于它的光線強(qiáng)度較低，所以有時(shí)不被肉眼察覺而已。蘇格蘭上空的雙重彩虹1307年時(shí)歐洲已有人提出彩虹是由水滴對(duì)陽光的折射及反射而造成。笛卡爾在1637年發(fā)覺水滴的大小不會(huì)影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進(jìn)行試驗(yàn)，得出水對(duì)光的折射指數(shù)，用數(shù)學(xué)證明彩虹的主虹是水點(diǎn)內(nèi)的反射造成，而副虹則是兩次反射造成。他精確?????計(jì)算出彩虹的角度，但未能解釋彩虹的七彩顏色。后來牛頓以玻璃菱鏡展現(xiàn)把太陽光散射成彩色之后，關(guān)于彩虹的形成的光學(xué)原理全部被發(fā)覺。

彩虹的形成科學(xué)原理是什么篇2

彩虹是太陽光穿透雨的顆粒時(shí)形成的。

原本光是筆直行進(jìn)的，但它也具有一旦進(jìn)入水中就會(huì)折射的性質(zhì)。因此太陽光在通過雨的顆粒時(shí)就會(huì)折射。

此時(shí)，由于光折射的角度因顏色而各異，所以七種顏色會(huì)以各自不同的角度折射。所以七種顏色會(huì)很美麗地排列起來。這就是形成彩虹的原理。

彩虹形成的緣由：

在雨后的天空，有時(shí)候會(huì)看到掛在空中的一道長(zhǎng)長(zhǎng)的七顏色虹，它特別好看，就像一道橋梁一樣。不過彩虹并不是每次下雨之后都能看到的，而之所以消失彩虹，主要是由于光的折射和反射原理。

彩虹是陽光照耀到空中接近球形的小水滴，從而消失色散以及反射形成的，陽光在透過水滴的時(shí)候會(huì)從不同角度進(jìn)去，而在水滴里面也會(huì)用不同的角度進(jìn)行反射，而在水滴里面以40-42度進(jìn)行反射的時(shí)候，就會(huì)形成彩虹。

具體來說，陽光在進(jìn)入水滴的時(shí)候，先折射依次，接著在水滴的背面進(jìn)行反射，離開水滴的時(shí)候還會(huì)再折射依次，也就是說只有經(jīng)過依次反射兩次折射之后，就會(huì)形成彩虹。彩虹常常在下午或者是雨后天晴的時(shí)候消失，從外圈到內(nèi)圈依次是紅橙黃綠青藍(lán)紫這七種顏色。

彩虹的形成科學(xué)原理是什么篇3

彩虹是什么?

彩虹是一種可以在天空中消失的多色弧形現(xiàn)象，彩虹的顏色是由光線通過大氣中的水滴反射和分散而產(chǎn)生的。然而，這一現(xiàn)象實(shí)際上并不存在于任何特定的地點(diǎn)。從本質(zhì)上說，彩虹是一種光學(xué)錯(cuò)覺。

彩虹是如何形成的'?

當(dāng)光線(通常是陽光)穿過懸掛在大氣中的水滴時(shí)，彩虹就形成了。光波穿過水滴時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變方向，產(chǎn)生兩個(gè)過程：反射和折射。當(dāng)光線反射到水滴上時(shí)，它就會(huì)從水滴的發(fā)源地向相反的方向反射回來。當(dāng)光線折射時(shí)，它會(huì)走一個(gè)不同的方向。

彩虹的形成是由于白光進(jìn)入水滴，在水滴中向幾個(gè)不同的方向彎曲。當(dāng)這些彎曲的光波到達(dá)水滴的另一邊時(shí)，它們會(huì)反射回液滴，而不是完全穿過水。由于白光在水中是分開的，折射光在人眼看來是不同的顏色。

彩虹的顏色

每一種顏色的波動(dòng)都有不同的長(zhǎng)度，由于紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，所以最常消失在彩虹的外緣。同樣，其他顏色也依據(jù)它們的波長(zhǎng)排序。然而，這些光波是肉眼看不到的。這些看不見的光線消失在彩虹的兩邊，紫外線比紫光短，x射線甚至比紫外線短。

不同類型的彩虹

一、雙彩虹

當(dāng)其次道彩虹在主彩虹上方可見時(shí)，就會(huì)消失雙彩虹。其次道彩虹不如第一條那么光明。這種現(xiàn)象是由雙重反射造成的，這導(dǎo)致其次彩虹的顏色挨次被顛倒。

二、單顏色虹

在接近日落或日出的降雨之后，這些彩虹更常見。在這幾個(gè)小時(shí)，陽光更深地進(jìn)入大氣層，使綠色和藍(lán)色的光波傳播到更寬闊的區(qū)域，沒有這些顏色，紅色光波就能主宰天空。單顏色虹被認(rèn)為是一種罕見的現(xiàn)象。

三、月虹

也有很多名字，如白顏色虹或月弓。這道彩虹不是由于陽光而形成的，而是靠近月光的結(jié)果。在這里，來自月球表面的光線以微小的液滴反射，最終導(dǎo)致折射和顏色流。然而，月亮弓會(huì)特別微弱，以至于肉眼無法捕獲到它。沒有特別的裝置，肉眼只會(huì)看到天空中白色的弧線。

四、反射彩虹

這種彩虹是由反射光的反射引起