光的折射 形成的那一道超美的彩虹 物理光学奥秘探索

沃德科学仪器　04-09 20:05

每当夏夭阵雨过后，乌云散去，太阳重新露出甜美的笑脸，天空中常会出现拱曲形的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色彩虹桂在天空中，格外美丽今天，我们就来和同学们一起探索彩虹的奥秘吧！

什么是彩虹

彩虹，“彩”是“多种颜色”的意思.“虹”字中的“工”表示“人工”，引申成“规整”的意思；“虫”指“龙”，“虫”与“工”结合起来表示“龙吸水”。彩虹在民间俗称“杠吃水”或者“龙吸水”，以前的人们认为彩虹会吸干当地的水，所以人们在彩虹来临的时候会敲击锅、碗等，希望能够通过这些方法“吓走”彩虹。其实，彩虹是气象中的一种光学现象。它是当太阳光照射到空气中的小水滴时，光线被折射及反射，在天空中形成的拱曲形的七彩光谱。

彩虹的形成

彩虹最常出现在下午，雨后天刚转晴的时候。这时空气比较清新干净，尘埃少，而且充满了小水滴。当阳光射到空气中接近圆形的小水滴时，会造成光的色散及反射，这时就很可能形成彩虹。为什么是可能呢？因为阳光射入小水滴的时候，会同时以不同的角度入射，在小水滴内也是以不同的角度反射，其中以40至42度的反射最为强烈，才会形成大家所见到的彩虹。

彩虹的出现与当时的天气变化有着密切的联系，一般可以从彩虹出现在天空中的位置推测出当时将出现的天气。当东方出现彩虹时，本地是不大容易下雨的，而当西方出现虹时，本地下雨的可能性却很大。

彩虹有的时候模糊暗淡，若隐若现的，而有的时候却非常鲜亮，这是为什么呢？原来这是因为空气中的水滴大小不同，水滴体积越大，形成的彩虹就会越鲜亮；水滴体积越小，形成的彩虹就越暗淡。冬天的气温一般会比较低，空气中不容易存在小水滴，下雨的机会也比较少，所以冬天一般不会有彩虹出现。

彩虹的形态和颜色

通常我们所见到的彩虹为拱曲形，似桥状，所以民间常有“彩虹桥”的说法。彩虹的颜色一般为七色，从外至内分别为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，也常有“赤橙黄绿青蓝紫”的说法。毛主席曾在1933年夏所作的《菩萨蛮•大柏地》中描绘了彩虹的颜色广赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞。雨后复斜阳，关山阵阵苍﹍”

特殊的彩虹

双彩虹：有的时候我们会见到两条彩虹同时出现：在清晰的彩虹（也称主虹）外边出现同心、但光线较暗的副虹（又称霓）。副虹是阳光在水滴中经过两次反射而形成的，由于每次反射都会损矢一些光能量，所以副虹显得比较暗。副虹的颜色排列次序跟主虹相反，外侧为紫色.内侧为红色。其实，副虹一定是跟随主虹存在的.只是有时候因为它的光线强度较低，所以并不容易被大家察觉。

晚虹：晚虹是一种罕见的现象，在月光强烈的晚上可能出现，由于我们的视觉在晚间低光线的情况下不太容易区分颜色,所以晚虹看起来好像是全白色的。

彩虹的观测

早在中国唐代时，精通天文历算学的进士孙彦先（孙思恭）便提出“虹乃与中曰影也，曰照雨则有之”的说法，这种说法初步解释了彩虹的形成是由于水滴对阳光的折射和反射。

孙彦先的发现后来也被宋代沈括所著的《梦溪笔谈》引用以及证实，沈括还细微地观察到彩虹和太阳的位置与方向是相对的。孙彦先和沈括等人对彩虹的这些发现比西方早了几百年。

后来英国物理学家牛顿用玻璃棱镜把太阳光散射成彩色，关于彩虹形成的光学原理才全部被发现。

讲了这么多与彩虹相关的知识，同学们是不是对彩虹更加了解和喜爱了呢？下次彩虹出现在天空中的时候，大家要记得向身边的朋友介绍一下美丽的彩虹哟！

彩虹的神秘传说

彩虹的美丽和神奇，使它在神话中占据着十分重要的地位，许多神话都与彩虹相关，在中国神话中，女娲炼五色石补天，彩虹被看作是五色石发出的彩光在我国古代，彩虹被认为是双头蛇（龙），同时白虹经天等天象被认为是不吉利的征兆在我国台湾太鲁阁族中，彩虹的尽头是祖灵的所在地在希腊神话中，彩虹是沟通天上与人间的使者；在爱尔兰民间传说中，矮精灵将宝藏收于彩虹的尽头；在印度神话中，彩虹是雷电神“因陀罗”（又译作“帝释天”）的弓；在北欧神话中，彩虹桥连接神的领域“亚斯格特”和人类居所“中土世界”。