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為什麼三棱鏡的彩虹顏色相反

發布時間: 2022-07-14 19:42:22

1. 三棱鏡為什麼會折射出像彩虹一樣的光

通光是由赤、橙、黃、綠、青、藍、紫組成的,它們的波長和頻率各不相同.通過三棱鏡時,由於玻璃對不同的波長的光的折射率不相同,因此,普通光會被折射成為七種不同的光.彩虹,又稱天弓(客家話)、天虹、絳等,簡稱虹,是氣象中的一種光學現象,當太陽光照射到半空中的水滴,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,由外圈至內圈呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫戴七種顏色。事實上彩虹有無數種顏色,比如,在紅色和橙色之間還有許多種細微差別的顏色,但為了簡便起見,所以只用七種顏色作為區別。

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. 為什麼三棱鏡會把光分解成不同的顏色 為什麼三棱鏡對光的折射率不同,而平面鏡相同 為什麼三棱鏡能

因為棱鏡對波長不同的光的折射率是不同的.
所以不同波長的光被偏折的角度不同,從而使不同顏色的光分開.
註:光的顏色不同就是由於波長不同.
至於為什麼說是7種顏色呢,這是個習慣問題,通常把由紅光到紫光的漸變色帶,分成7份,視作7種標准顏色(赤橙黃綠青藍紫),其實在兩種標准色之間也是有不同顏色。

3. 為什麼會出現倒掛著的彩虹

彩虹和倒彩虹都是光折射出來的,折射第一次叫彩虹,彩虹再折射就形成了倒彩虹。

彩虹從一端到另一端橫跨84°。對於普通的35毫米相機,需要一個焦距小於19毫米的廣角鏡頭,才能在一幀內捕捉到整個彩虹。如果你在一架飛機上,你可以看到彩虹將是一個完整的圓而不是一個拱形,圓心彩虹是飛機的方向。

4. 為什麼太陽光透過三棱鏡會有彩虹

因為光具有波動性,不同顏色的光的頻率不同,頻率不同則他的折射角不過,而太陽光是七種顏色的光混合成的,經過三棱鏡後,不同顏色的光就被分開了,也就形成了彩虹

5. 為什麼三棱鏡會反射出彩虹

太陽的白光是由七色光混合而成,即紅、橙、黃、綠、青、籃、紫7種顏色。
各種顏色折射率不同,在從一種介質(真空)進入另一種介質(玻璃)時
會分散開,成為色散。

6. 太陽的光為什麼會透過三棱鏡發射出彩虹的七種顏色而人眼卻看到的是白色

要知道太陽光的白色本就是七種彩虹色的疊加。你之所以肉眼不能看到是它沒有分解(彩虹就是在太陽光空照到空氣中的細小水滴折射反射分解成的) 牛頓做過光的色散試驗就是分解了太陽光。就是將單色光分解成多色光。人眼的視網膜是直接接受到太陽光(望太陽時),中間基本沒有反射折射的功夫,而人眼也不會分解,所以自然就是太陽白色的單色光了。

7. 掛在天上的彩虹,為何有時候顏色會倒過來

炎熱的夏季,一場大雨,天空開始放晴後,我們經常會發現天空出現了一條彎彎的、連續的彩色光帶,也就是咱們俗稱的「彩虹」。



只要人眼處於這個光錐面上的任意一點,都可以看到水珠折射出的紅光。可以想像,當天空中小水珠比較充足且均勻時,各個小水珠都可以成為折射光源,但由於咱們人只有一個,且只能處於空間中指定的一點,因此人只能處於一部分角度恰當的水珠光錐面上。

在這個光錐面上的每一個小水珠都成了彩虹的一分子,但我們無法分辨出各個小水珠離咱們的距離,但由於處在一個光錐面(也就是角度相同),因此最後給我們的感覺就是在天空中某個距離地平面上形成了一條彎曲的光帶,這就是彩虹為什麼是彎的原因

8. 為什麼觀測彩虹時,總看不到紅色

彩虹的顏色是赤橙黃綠藍靛紫。沒有紅色。只有接近的赤色。而且赤色是波長最短的光。所以不容易被看見

9. 彩虹與三棱鏡

彩虹(Rainbow)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。

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。

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雲的遮擋而可見陽光,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。

空氣里水滴的大小,決定了虹的色彩鮮艷程度和寬窄。空氣中的水滴大,虹就鮮艷。也比較窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比較寬。我們面對著太陽是看不到彩虹的,只有背著太陽才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出現在西方,黃昏的彩虹總在東方出現。可我們看不見,只有乘飛機從高空向下看,才能見到。虹的出現與當時天氣變化相聯系,一般我們從虹出現在天空中的位置可以推測當時將出現晴天或雨天。東方出現虹時,本地是不大容易下雨的,而西方出現虹時,本地下雨的可能性卻很大。

彩虹的明顯程度,取決於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,在空中不容易存在小水滴,下陣雨的機會也少,所以冬天一般不會有彩虹出現。

造成彩虹的光學原理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。蘇格蘭上空的雙重彩虹1307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1637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。他准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。

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。彩虹的拱以內的中央,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,會看見彩虹會是原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。

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。

有時我們會看到雙彩虹(如圖就是雙彩虹)。它是怎樣形成的?
當陽光經過水滴時,它會被折射、反射後再折射出來。在水滴內經過一次反射的光缐,便形成我們常見的彩虹(主虹)。若光缐在水滴內進行了兩次反射,便會產生第二道彩虹(霓)。

為什麼第二道彩虹的顏色次序倒轉了?
上圖亦說明了為什麼霓的顏色排列次序跟主虹是相反的。由於每次反射均會損失一些光能量,因此霓的光亮度亦較弱。

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