芬蘭首(shou)都(dou)赫爾辛基以北的湖泊(bo)邊(bian),有漁民(min)見(jian)到了(le)罕見(jian)的紅色彩虹。
彩虹又稱“天虹”、“絳”等,簡(jian)稱“虹”,是氣象(xiang)中(zhong)的一種(zhong)光(guang)(guang)學(xue)現(xian)象(xiang)。當太(tai)陽(yang)光(guang)(guang)照射到空(kong)氣中(zhong)的水滴,光(guang)(guang)線被折(zhe)射及反射,天空(kong)上形成拱形的七(qi)彩光(guang)(guang)譜,由外圈至內圈呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七(qi)種(zhong)顏色。
我們(men)日(ri)常見到的彩虹(hong)總是(shi)(shi)(shi)拱形的,這是(shi)(shi)(shi)因為每種(zhong)顏色(se)的光波由于折(zhe)射率(lv)不(bu)同,各自有(you)特(te)定(ding)的彎曲角度(du),陽光中(zhong)的紅色(se)光,折(zhe)射的角度(du)大約是(shi)(shi)(shi)42度(du),藍紫色(se)光的折(zhe)射角度(du)約只有(you)40度(du)。
如果(guo)你(ni)畫一(yi)條假想線(xian),連接你(ni)的(de)后(hou)腦勺和(he)太陽,并向你(ni)的(de)面前延伸,那么與這條線(xian)呈(cheng)40~42度(du)夾角(jiao)的(de)地方,就是通常(chang)彩虹(hong)所(suo)在的(de)位置。
現在(zai),有無數(shu)平行光(guang)(guang)線在(zai)水(shui)滴中射(she)入(ru)(ru)射(she)出,而(er)最終能(neng)投射(she)入(ru)(ru)眼睛、被你(ni)看到的(de),則是(shi)與平行入(ru)(ru)射(she)光(guang)(guang)線成42度(du)左右的(de)光(guang)(guang)束集合體,于(yu)是(shi),我們得到了(le)一(yi)個以你(ni)的(de)眼睛為頂點的(de)圓錐(zhui)(zhui)體,而(er)這個圓錐(zhui)(zhui)底面的(de)圓弧就是(shi)彩(cai)虹(hong)啦(la)!但是(shi)由于(yu)有地(di)平線的(de)遮擋(dang),我們大(da)多數(shu)時候看到的(de)彩(cai)虹(hong)就只能(neng)是(shi)半弧形的(de)了(le)。
如果我們所在的(de)位置適當的(de)話,也還可以看見圓形的(de)彩虹(hong)呢!
另外如果足夠幸運,還有機會看(kan)到雙彩(cai)(cai)虹。仔細(xi)看(kan)看(kan)下圖外圍第二(er)道彩(cai)(cai)虹的(de)顏色。咦?怎么跟(gen)我(wo)們說的(de)彩(cai)(cai)虹顏色相反呢?其實人(ren)家叫“霓”。
如果光在水(shui)滴中(zhong)(zhong)多反射(she)(she)一次(ci),也(ye)就(jiu)是“折(zhe)射(she)(she)-反射(she)(she)-反射(she)(she)-折(zhe)射(she)(she)”,那么彩色光波的(de)排序(xu)就(jiu)會(hui)恰好反了過來(lai),這就(jiu)是“雙彩虹”中(zhong)(zhong)的(de)霓了。
大多數時候我們見到的(de)彩(cai)虹(hong)(hong)都是彩(cai)色的(de)(赤(chi)橙黃綠(lv)藍靛紫),但也有比較罕見的(de)“白虹(hong)(hong)”和“紅虹(hong)(hong)”。
白虹在海面(mian)附近(jin),或(huo)者(zhe)大霧天(tian)氣,或(huo)者(zhe)月光下,都(dou)有可能出(chu)現。它和彩(cai)虹形態(tai)類似,區別(bie)只(zhi)在于(yu)沒(mei)有七彩(cai)加身,通體雪(xue)白。
實際上白虹(hong)是由彩虹(hong)再加工而來的:當彩虹(hong)的光線射(she)(she)過(guo)細小水(shui)滴的時候,發生衍射(she)(she),射(she)(she)出的綠光角度會(hui)比較大,結果綠光會(hui)重合在紅光和藍光上面,就會(hui)形(xing)成一(yi)種寬闊的白色虹(hong),即是白虹(hong)。
紅虹,當太陽落到地(di)(di)平線(xian)附(fu)近,陽光需要穿過很長一段大氣才能到達地(di)(di)表,在這個過程中,藍(lan)色的(de)光被消磨殆盡(jin),成為強(qiang)弩(nu)之末,只有(you)紅色的(de)光一往無前(qian)。如果(guo)此(ci)時紅光遇到一團雨(yu)滴,就可能出現奇妙(miao)的(de)紅虹。
第(di)一,就(jiu)是三棱(leng)鏡演示法。讓光(guang)(guang)線通過小孔,從三棱(leng)鏡里(li)射(she)出,我們會在對面的(de)白屏上發現(xian)紅橙(cheng)黃(huang)綠藍靛(dian)紫(zi)七種色彩(cai)的(de)光(guang)(guang)線。
第二,灑(sa)水法。我(wo)們在晴(qing)朗無風(feng)的日(ri)子(zi)里背(bei)對著太陽。朝空中噴水,我(wo)們在水霧中就可以(yi)看到自己制造出來(lai)的彩虹。
第三(san),模擬(ni)法。將(jiang)小鏡子傾(qing)斜地(di)放入(ru)水(shui)盆中,設(she)法固定好之(zhi)后(hou)。用手電筒(tong)的(de)(de)光線(xian)照在水(shui)下部分的(de)(de)鏡面上(shang)。然(ran)后(hou)我們再拿著一張白紙,在空中對應(ying)地(di)舉(ju)起來。移動手電筒(tong)的(de)(de)位置,就會慢慢地(di)看清(qing)彩虹(hong)。