彩虹為什麼是這種顏色
Ⅰ 為什麼彩虹是五顏六色的
因為下雨之後 天空中會出現很多的小水珠,
當陽光照射這些小水珠時,小水珠會發揮三棱鏡的作用,彩虹就產生了,
在光學中,將復色光分解成單色光的過程,叫光的色散。
Ⅱ 為什麼彩虹是彩色的
七色光原因
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,形成我們所見到的彩虹。 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。
彩虹
光穿越水滴時彎曲的程度,視光的波長(即顏色)而定——紅色光的彎曲度最大,橙色光與黃色光次之,依此類推,彎曲最少的是紫色光。 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。 每種顏色各有特定的彎曲角度,陽光中的紅色光,折射的角度是42度,藍色光的折射角度只有40度,所以每種顏色在天空中出現的位置都不同。
Ⅲ 為什麼彩虹是五彩繽紛的
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。
彩虹是因為陽光射到空中接近圓形的小水滴,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°—42°的反射最為強烈,形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。這時空氣內塵埃少又充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗。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。
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,彩虹看起來的位置,會隨著觀察者位置的變化而改變。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—42的位置。因此當太陽在空中高於42°時,彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為什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35毫米照相機,需要焦距為19毫米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,看見的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。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,但是較暗的虹,稱為副虹,又稱霓。
副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成。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線,便形成我們常見的彩虹,即主虹。若光線在水滴內進行了兩次反射,便會產生第二道彩虹。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。兩次反射最強烈的反射角出現在50°—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。
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辨顏色,故此晚虹看起來好像是全白色。
光的波長決定光的彎曲程度,事實上如果條件合適的話,可以看到整圈圓形的彩虹。彩虹是太陽光射向空中的水珠經過折射→反射→折射後射向我們的眼睛所形成的。
不同顏色的太陽光束經過上述過程形成彩虹的光束,與原來光束的偏折角約138°。也就是說,倘若太陽光與地面水平,則觀看彩虹的仰角約為42°。
想像一下,你看著東邊,太陽正在從背後的西邊落下。白色的陽光穿越了大氣,向東通過了你的頭頂,碰到了從暴風雨落下的水滴。當一道光束碰到了水滴,會有兩種可能:一是光可能直接穿透過去;二是它可能碰到水滴的前緣,在進入水滴內部時產生彎曲,接著從水滴後端反射回來,再從水滴前端離開,往你這里折射出來,於是你看到了彩虹。
光穿越水滴時彎曲的程度視光的波長而定——紅色光的彎曲度最大,橙色光與黃色光次之,依此類推,彎曲最小的是紫色光。每種顏色各有特定的彎曲角度,陽光中的紅色光,折射的角度是42°,藍色光的折射角度只有40°,所以每種顏色在天空中出現的位置都不同。
若你用一條假想線,連接你的後腦勺和太陽,那麼與這條線呈42°夾角的地方,就是紅色所在的位置,這些不同的位置勾勒出一個弧。既然藍色與假想線只呈40°夾角,所以彩虹上的藍弧總是在紅色的下面。
彩虹之所以為弧形當然與其形成有著不可分割的關系,同樣也與地球的形狀有很大的關系,由於地球表面為一曲面,而且還被厚厚的大氣所覆蓋,在雨後空氣中的水含量比平時要高,陽光照射入空氣中的小水滴形成了折射,同時由於地球表面的大氣層為一弧面,從而導致了陽光在表面折射,形成了我們所見到的弧形彩虹!