彩虹是怎麼形成的原理,彩虹是一種自然的天氣現象,經常會在雨過天晴之後的天空中出現,讓人覺得非常的美好,所以看到彩虹也被代表着幸運,那麼彩虹是怎麼形成的原理?
彩虹是怎麼形成的原理1
彩虹是因為陽光射到空中接近球形的小水滴,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至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹。
當太陽光照射到半空中的水滴,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,由外圈至內圈呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫 七種顏色。
1、當光線穿過懸掛在大氣中的水滴時,彩虹就形成了。光波穿過水滴時會改變方向,產生兩個過程:反射和折射。當光線反射到水滴上時,它就會從水滴的發源地向相反的方向反射回來。當光線折射時,它會走一個不同的方向。
2、彩虹的形成是因為白光進入水滴,在水滴中向幾個不同的方向彎曲。當這些彎曲的光波到達水滴的另一邊時,它們會反射回液滴,而不是完全穿過水。由於白光在水中是分開的,折射光在人眼看來是不同的顏色。
1、水面上與水面下的彩虹倒影
當彩虹出現在水面的物體上時,來自不同光路互補的兩個鏡弧可能分別出現在水面上和水面下。它們的名稱略有不同,如果水面是平靜的被反射虹將呈現鏡像出現在水面的地平線下方。
陽光在抵達觀測者之前首先受到雨滴的偏折,然後經過水麪的反射。被反射虹,至少是一部分,經常可見,甚至在小水坑都可見。
2、全圓彩虹
全圓彩虹導因於雨滴對陽光的“內反射”所造成的,因為雨滴和空氣的折射率不同導致。
圓形彩虹
圓形彩虹由將太陽光分解成不同波長或顏色的水滴形成的。平時看見的彩虹只是半弧形的,這是因為地平線擋住了它的下半部分。而太陽的高度可以決定彩虹弧度的多少,太陽在天空中越低,彩虹的底部就越高。因此站得越高,看到的彩虹弧度就越完整。
由於地球表面是一個曲面並且被厚厚的大氣所覆蓋,雨後空氣中的水含量比平時高,當陽光照射入空氣中的小水滴時就形成了折射。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。
彩虹是怎麼形成的原理2
彩虹的形成是一種自然的光學現象,簡單點説:我們在風雨過之後見到的彩虹,是因為陽光照射到空氣中接近圓形的小水滴,然後造成光的色散和反射形成的。當陽光攝入水滴時就會以不同角度的入射點,而小水滴內也是不同角度進行反射,當中的40——42度的反射最強烈,這樣就會形成我們平時看到的彩虹。
彩虹形成的原理:當太陽光照射到空氣中的水滴時,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,雨後常見。
夏日,雨後初晴,陽光明媚。瞬間,天空中出現一道彩虹,它是一道橫跨天空的七色彩帶,紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,宛如一座彩色的拱橋飛架天空。
天空中為什麼會出現五顏六色的彩虹呢?
彩虹的色彩主要源於三稜鏡對白光的色散效應而解析成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等可分辨的7色。霓由於2次內反射,色序相反。
通常雨滴越大,虹越鮮豔明亮。雨滴大小不同,可以造成虹的顏色變化,甚至出現白虹。由於同一時刻,空中雨滴大小並不完全一致,即使在同一虹中,甚至同一彩色光環中,它的顏色、亮度都可能有變化。
彩虹是彎的原因:不同顏色的`光,在水滴上折射的程度是各不相同的。
地球是圓的。由於地球表面是一個曲面,並且被厚厚的大氣所覆蓋,雨後空氣中的水含量比平時高,當陽光照射入空氣中的小水滴時就形成了折射。
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。
彩虹是怎麼形成的原理3
彩虹是怎麼形成的?
當空氣中充滿大量水蒸氣時,通過太陽光線形成較小的角度,水蒸氣中水滴上的陽光就會反射出彩色的絲帶。彩虹是由陽光照射時空氣中接近圓形的小水滴的分散和反射引起的。陽光以不同的方向撒到雨中,並在雨內以不同的方向反射。它在40度到42度的反射最強,形成了我們所看到的彩虹。
雙環彩虹產生的原因
彩虹屬於一種陽光通過空氣中的小水滴發生反射折射形成的光學現象。當空氣中水汽較大時,陽光照射在水滴上,經過折射和一次反射形成彩虹,由於太陽光中各色光波長不同,偏向角度不同,分解成七種單色光,形成外紅內紫的“虹”。
而當太陽光在水滴內重複經過兩次折射與兩次反射,即相比虹的形成多了一次反射過程,則會形成第二道“彩虹”,我們稱作霓。雙層彩虹,也就是出現虹和霓,一般對水汽要求更大,空氣中含有的水汽足夠多且水滴足夠大,才會進一步反射形成霓,從而形成我們看到的雙層彩虹。
【彩虹的自然原理】
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,形成人們所見到的彩虹。
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。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗。
而觀察者頭上或背後已沒有云的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到。虹的出現與當時天氣變化相聯繫,一般人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。一般冬天的氣温較低,在空中不容易存在小水滴,下雨的機會也少,所以冬天一般不會有彩虹出現。
彎曲原因
事實上如果條件合適的話,可以看到整圈圓形的彩虹(例如峨眉山的佛光)。形成這種反射時,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,最後射向人們的眼睛。
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,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。
若用一條假想線,連接後腦勺和太陽,那麼與這條線呈42度夾角的地方,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度夾角,所以彩虹上的藍弧總是在紅色的下面。