彩虹为什么颜色不一样
① 为什么彩虹是五彩缤纷的
彩虹是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色,从外至内分别为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40°—42°的反射最为强烈,形成我们所见到的彩虹。造成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用,不同波长的光的折射率不同,蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。
其实只要空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少又充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾,亦可以人工制造彩虹。
空气里水滴的大小,决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大,虹就鲜艳,也比较窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比较宽。我们面对着太阳是看不到彩虹的,只有背着太阳才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出现在西方,黄昏的彩虹总在东方出现。可我们看不见,只有乘飞机从高空向下看,才能见到。虹的出现与当时天气变化相联系,一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时,本地是不大容易下雨的;而西方出现虹时,本地下雨的可能性却很大。
彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮;小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下阵雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现。
彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象,彩虹看起来的位置,会随着观察者位置的变化而改变。当观察者看到彩虹时,它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央,其实是被水滴反射、放大了的太阳影像。
所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置,刚好是观察者头部影子的方向,虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40—42的位置。因此当太阳在空中高于42°时,彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为什么彩虹很少在中午出现的原因。
彩虹由一端至另一端,横跨84°。以一般的35毫米照相机,需要焦距为19毫米以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下。倘若在飞机上,看见的彩虹会是完整的圆形而不是拱形,而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向。很多时候会见到两条彩虹同时出现,在平常的彩虹外边出现同心,但是较暗的虹,称为副虹,又称霓。
副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。当阳光经过水滴时,它会被折射、反射后再折射出来。在水滴内经过一次反射的光线,便形成我们常见的彩虹,即主虹。若光线在水滴内进行了两次反射,便会产生第二道彩虹。霓的颜色排列次序跟主虹是相反的。由于每次反射均会损失一些光能量,因此霓的光亮度亦较弱。两次反射最强烈的反射角出现在50°—53°,所以副虹位置在主虹之外。
因为有两次的反射,副虹的颜色次序跟主虹反转,外侧为蓝色,内侧为红色。副虹其实一定跟随主虹存在,只是因为它的光线强度较低,所以有时不被肉眼察觉而已。
晚虹是一种罕见的现象,在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分辨颜色,故此晚虹看起来好像是全白色。
光的波长决定光的弯曲程度,事实上如果条件合适的话,可以看到整圈圆形的彩虹。彩虹是太阳光射向空中的水珠经过折射→反射→折射后射向我们的眼睛所形成的。
不同颜色的太阳光束经过上述过程形成彩虹的光束,与原来光束的偏折角约138°。也就是说,倘若太阳光与地面水平,则观看彩虹的仰角约为42°。
想象一下,你看着东边,太阳正在从背后的西边落下。白色的阳光穿越了大气,向东通过了你的头顶,碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴,会有两种可能:一是光可能直接穿透过去;二是它可能碰到水滴的前缘,在进入水滴内部时产生弯曲,接着从水滴后端反射回来,再从水滴前端离开,往你这里折射出来,于是你看到了彩虹。
光穿越水滴时弯曲的程度视光的波长而定——红色光的弯曲度最大,橙色光与黄色光次之,依此类推,弯曲最小的是紫色光。每种颜色各有特定的弯曲角度,阳光中的红色光,折射的角度是42°,蓝色光的折射角度只有40°,所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。
若你用一条假想线,连接你的后脑勺和太阳,那么与这条线呈42°夹角的地方,就是红色所在的位置,这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈40°夹角,所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。
彩虹之所以为弧形当然与其形成有着不可分割的关系,同样也与地球的形状有很大的关系,由于地球表面为一曲面,而且还被厚厚的大气所覆盖,在雨后空气中的水含量比平时要高,阳光照射入空气中的小水滴形成了折射,同时由于地球表面的大气层为一弧面,从而导致了阳光在表面折射,形成了我们所见到的弧形彩虹!
② 为什么彩虹有七种不同的颜色
因为彩虹是雨滴反射太阳的光,而可见光有7种颜色,太阳辐射光谱中 0.38~0.76 微米波谱段的辐射,由紫、蓝、青、绿、黄、橙、红等七色光组成,所以彩虹是七种颜色的。
当太阳光照射某物体时,某波长的光被物体吸取了,则物体显示的颜色(反射光)为该色光的补色。如太阳光照射到物体上,若物体吸取了波长为400 ~435nm的紫光,则物体呈现黄绿色。
到达地表面上的可见光辐射随大气浑浊度、太阳高度、云量和天气状况而变化。
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彩虹形成的原因
彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。
当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,总共经过一次反射两次折射。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。
③ 下雨后的彩虹,为什么会有五颜六色
彩虹的产生是因为光的色散和反射而成的,因为阳光射到水滴时会从不同的角度入射,所以也会以不用的角度反射,产生的颜色也是不一样的。
④ 为什么彩虹 是五颜六色的
彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。
阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈,造成彩虹。造成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,总共经过一次反射两次折射。
因为水对光有色散的作用,不同波长的光的折射率有所不同,红光的折射率比蓝光小,而蓝光的偏向角度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。
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彩虹:光的折射
特性:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光线则进入到另一种介质中。由于光在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。在折射现象中,光路是可逆的。
注意:在两种介质的分界处(不过有时没有),不仅会发生折射,也发生反射,例如在水中,部分光线会反射回去,部分光线会进入水中。反射光线光速与入射光线相同 ,折射光线光速与入射光线不相同。
⑤ 为什么彩虹是五彩色的
彩虹的五颜六色,是因为阳光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。人们所见的太阳光是由 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的。而因为水对光有色散的作用,不同频率的光的折射率有所不同,红光的折射率比蓝光小,而蓝光的偏向角度比红光大。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹。
⑥ 为什么彩虹有七种颜色
彩虹形成的原理是太阳光经过空气中的雾折射产生的,太阳光是白光,经过折射后会成赤橙黄绿青蓝紫七色光(光的波长不同,我们眼睛感觉到的颜色不一样,于是有了色彩斑斓的世界,经折射后七中光出现在不同区域)。
⑦ 为什么彩虹是五颜六色的
彩虹的颜色是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成光的色散及反射而成的,阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内也是以不同的角度反射。当中以40-42度的反射最为强烈,形成人们所见到的彩虹。
在天空上形成拱形的七彩光谱,由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。
事实上彩虹有无数种颜色,比如,在红色和橙色之间还有许多种细微差别的颜色,但为了简便起见,所以只用七种颜色作为区别。
(7)彩虹为什么颜色不一样扩展阅读:
当彩虹出现在水面的物体上时,来自不同光路互补的两个镜弧可能分别出现在水面上和水面下。它们的名称略有不同,如果水面是平静的被反射虹将呈现镜像出现在水面的地平线下方。阳光在抵达观测者之前首先受到雨滴的偏折,然后经过水面的反射。被反射虹,至少是一部分,经常可见,甚至在小水坑都可见。
当阳光在抵达雨滴前先被水面反射,它可能生成反射虹,如果水面够大,整个表面也是平静的,并靠近雨幕,反射虹便可能出现在地平线之上。它与正常的彩虹交会在地平线处,并且它的弧会在天空的较高处,因为它的中心在地平线之上,而正常彩虹的中心在地平线之下。由于需要上述条件的配合,反射虹是很罕见的。
参考资料来源:网络-彩虹