寿王妃是什么意思:为什么彩虹是弯的

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/27 20:34:59

波长不同的七色光发生不同的折射率
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--彩虹为什么总是弯曲的
事实上如果条件正确的话,可以看到整圈圆形的彩虹。
由 彩虹的原理 动画中,已经知道彩虹的形成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。
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
180 - 42 = 138度。
也就是说,若太阳光与地面水平,则观看彩虹的仰角约为 42度。
以下动画显示 以相同视角射向眼睛的所有光束,必然在一个圆锥面上
(也就是呈现圆形彩虹光束)

--彩虹为什么总是弯曲的
想象你看着东边的彩虹,太阳在从背后的西边落下。白色的阳光(彩虹中所有颜色的组合)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,或者更有趣的是,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,往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。
光穿越水滴时弯曲的程度,端视光的波长(即颜色)而定——红色光的弯曲度最大,橙色光与黄色光次之,依此类推,弯曲最少的是紫色光。
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度,蓝色光的折射角度只有40度,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度夹角的地方,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度夹角,所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。彩虹形成的原因是因为阳光进入水滴折射之后散射所形成,我的问题是
: 难道彩虹的形状是由水滴(水滴是圆形)所形成,也就是说彩虹是一个水滴
: 所展现的行为;还是说彩虹的形状是来自太阳本身的形状而同时由许多水滴
: 所形成.
重要的是理解 彩虹形成的真正道理,光进入水滴折射与反射之后如何形成彩虹。
与散射应该无关。当你理解彩虹如何形成时 自然知道上面问题的答案

其实彩虹也不是弯的,你要是在飞机上看彩虹,它其实是圆的!真的呀!
彩虹为什么是圆的?
台湾大学数学系教授翁秉仁回答如下:

雨后经常可以看到的彩虹,是因为空中飘浮的小水滴就像一个个的球形透镜,阳光射入水滴后,经过折射、反射再折射出来,进到我们的眼睛。本来的白光进入水滴后,会像牛顿的三棱镜实验一样,因为折射而分成不同的色光,所以彩虹才有不同的颜色。

但是如果空气中布满水滴,为什么我们只看到一道彩虹,而不是到处都有彩虹呢?这是因为光线入射水珠的位置,只有一个角度会让折射出的光线强度最大。这就是解读彩虹现象的最基本原理:入射光和眼睛见到色光的视线间有一个固定的夹角。

因此,并不是只有空中某些特别的水珠会产生彩虹,而是只有在特定角度的水珠所折射出来的色光才能进到我们的眼睛。这个角度和不同色光的折射率有关,例如红光的折射率较小,夹角较大(约42°13');反之,紫光折射率小,夹角就较小(约40°30'),这就造成红色在上、紫色在下的彩虹。

因为阳光是平行入射,由上述原理和「并行线同位角相等」的定理,进到眼中的色光会因为空气中的水珠层厚度的增加而加强,这就是为什么大雨后的彩虹较清楚、小雨后的较淡薄的原因。

由于基本原理中固定夹角的限制,当太阳在我们头上时(例如正午),折射的光线进不到眼睛,所以看不到彩虹。必须到约下午4点以后,彩虹才会在山峦或城市的天际线上出现,而且随着时间越接近傍晚,彩虹的位置会越高,这也是基本原理的应用。

根据同样的原理,考虑以通过眼睛平行于入射阳光之直线为转轴,旋转在你眼中造成彩虹的入射光线,这时进到你眼睛的折射色光,会转出一个圆锥面。如果入射光不平行于地面(例如下午4点时),这个圆锥面投射到我们眼里,看起来只是一段短圆弧。但是到了傍晚阳光平行于地面时,我们眼中的彩虹,就几乎是正半圆。关于如何利用微积分推导彩虹基本原理,可参看下述网页:http://episte.math.ntu.edu.tw/articles/mm/ mm_13_2_15/index.html。

大家记忆里最深刻、最令人赞叹的彩虹,都发生在大雨后的傍晚,颜色分明的一道彩虹,圆圆高挂在天边,从一座山跨到另一座山。看过上面的说明,读者应该能够自行解释了吧。

彩虹是非常有趣的哲学对象,既不真的存在于外界,也不只是人类心灵的想象,它是主客互动的产物。下次和友人看到彩虹时,请记得你们共享的是空灵大气、好风好雨;至于彩虹,是无法共享的。
我的答案可是最全的呀!申请发旗!

参考资料:http://www.twg.com.cn/html/modules/newbb/print.php?form=1&topic_id=7142&forum=5&order=ASC&start=0

谁 见过 双道的彩虹
下完雨 出现了 两道彩虹 挺好看的

水珠是圆的