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彩虹在空中什么?彩虹在空中:折射、反射与你眼中的七彩奇观!

彩虹在空中是阳光照射到空气中的水滴所产生的光学现象!

阳光的旅程:折射与反射

阳光由各种颜色组成。当阳光进入水滴时,会发生折射也就是光线弯曲。不同颜色的光线因为波长不同,折射角度也不同。红色光的波长最长,折射角度最小;紫色光的波长最短,折射角度最大!

彩虹在空中什么

光线进入水滴后,会在水滴内壁反射一次,之后再从水滴另一端射出。 这第二次的折射进一步分离了不同颜色的光!

例如,阳光射入一个雨滴后,一部分红光将会经过这两次折射和一次反射之后进入我们的眼睛。蓝光也经历相同的过程,但蓝色光折射得更多,从而导致它到达我们的眼睛的角度比其他颜色的光要低。所有色光按照波长顺序排列成我们看到的彩虹!

七色的排列:一个完美的弧形

彩虹的色彩排列始终相同:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这七种颜色总是按照特定的方式出现,红色在彩虹的最外边,紫色在最里面。这种色彩排列的原因就在于光线的波长,以及它们分别在水滴内的折射和反射角度的不同!

举例而言: 你可以在早晨的喷泉或花园的喷洒水雾中看到小型彩虹,因为阳光照射到这些小水滴发生了同样的物理解释中描述的光学过程!

常见问题

彩虹总是一道完整的圆状吗?

不是的。我们通常只能看到地面以上的一部分彩虹弧,因为地平线遮挡了较低的部分。 实际上,在足够高的位置或者飞行时,你可以目击完整的彩虹圆环!

能看到双彩虹吗?

是的. 二级彩虹由光线在水滴内反射两次产生, 光线的能量分布会随着重复的折射发生减小,所以二次彩虹会明显更加暗淡一些,其色带顺序也刚好相反!

能触摸到彩虹吗?

不能。 彩虹出现在水滴上光传输的结果,它其实是太阳光线一种表现而非一种物质实体 ,所以你無法触摸到它 !

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