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关于彩虹的三个为什么

2020-06-14 07:00  来源: 新华网

雨过天晴,有时天边出现一道彩虹这道彩虹的背后其实蕴藏着丰富的知识为什么雨后会出现彩虹?为什么彩虹由七种颜色构成?为什么彩虹的形状是弧形,而不是直线?下面就让我们一起揭开这座“七彩拱桥”的奥秘吧。

为什么雨后会出现彩虹?

彩虹是太阳光照射到空气中的水滴时,光线被折射及反射后所形成的一种光学现象刚下完雨空气中悬浮着许多小水滴在太阳光的照射下,便产生折射和内反射。而太阳的可见光——红、橙、黄、绿、蓝、靛紫七色的波长不一样,当它们照射到空气中这些小水时,各色光被小水折射的程度也不同,因此被分解形成了七色光谱。彩虹的明显程度和小水滴大小息息相关小水滴的体积越大,我们肉眼所能看到的彩虹就越明显、越鲜亮;小水滴的体积越,则不明显。

为什么彩虹能拥有七种颜色?

要知道,看似透明的太阳光本身就拥有七种颜色,光的折射与反射令这七种颜色以“彩虹”的形态呈现。一般情况下,光是沿直线传播的,但当遇到了空气中的小就会发生折射,就如光线在水中也会产生折射一般。于是当阳光照射到水滴时看似透明的太阳光会先折射一次,然后水滴的背面发生反射,最后水滴时再折射一次。于是水滴就把阳光分解成了7种颜色的光,再加上光折射的角度因颜色的不同而不同,所以7种颜色会以不同的顺序排列起来,形成七色光带。

为什么彩虹是弧形的?

当一道光束碰到了水滴,通常出现两种情况一种是光可能畅通无阻,直接穿过去另一种是它可能碰到水滴的前缘。在进入时,水滴内部产生弯曲,接着从水滴后端反射回来,再从水滴前端离开,然后折射出来。光穿越水滴时弯曲的程度,是根据光的波长(即颜色)而定在七色光中,每种颜色的光都有对应的波长,且不同波长的光穿过水滴时会有不同的弯曲度。其中,红色光的弯曲度最大,橙色光与黄色光次之,依次类推,弯曲最少的是紫色光。此外,彩虹之所以是弯曲的,还地球本身就是一个球体且被厚厚的大气覆盖有关。

彩虹是大自然的巧妙一景,也是解释光学知识的活教材民间还流传着许多和彩虹有关的气象谚语,如“东虹日头西虹雨”等,能够根据彩虹出现在天空中的位置,预测未来的天气。

本文由北京市第六十五中学一级教师胡晓艳进行科学性把关。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。

 

作者: 程方洁   [责任编辑: 魏承瑶]

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