前些日子,連著三四天,北京的天空變幻莫測了起來。
不但有難得一遇的彩虹高懸空中,還有各式各樣絢麗多彩的火燒雲。這麼美的天,連蝌蚪君都忍不住要感慨!真美啊!
圖片來源:北京日報 宋佳音攝
說到彩虹,人們的意識裡常把它跟雨後聯繫在一起,也有人認為只有雨後才能出現彩虹。
北京那幾天,可沒下雨啊!
那彩虹是打哪來的?
「赤橙黃綠青藍紫,誰持彩練當空舞?」
提起彩虹,蝌蚪君就想起了小時候背的詩句,那時就在琢磨,要是能抓住彩虹,絕對讓它天天在空中掛著。
直到蝌蚪君上了中學,才實現了小時的願想,在物理課上學習了光的色散實驗,製作了小彩虹。
讓一束白光穿過一個稜鏡,然後在白色光屏上形成彩色光帶,就是書裡的「紅、橙、黃、綠、青、藍、紫」七種顏色。
圖片來源:pixabay
但是空氣中又沒有三稜鏡,彩虹是怎麼形成的呢?
這是由於,空氣中飄浮著大量的小水滴。
當太陽光照射到這些小水滴上,一個個的小水滴就像稜鏡似的把白光分解成七種單色光,對陽光起分光色散作用。
陽光是如何在小水滴中
產生分光色散現象的?
陽光射入小水滴,從空氣進入水中,會發生一次折射。
由於構成白光的各種單色光的折射率不同,紫光波長最短,其折射率最大,紅光波長較長,其折射率最小,其餘顏色的光則在這之間。
所以,光線在小水滴內產生分光現象,各色光同時在小水滴繼續傳播。
遇到水滴的另一界面時被反射回來,重新經過小水滴內部,出來時再一次發生折射回到空氣中。
這樣,陽光在小水滴中進行了兩次折射和一次全反射就被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光。
當空氣中的小水滴數量很多時,陽光通過這些小水滴,經過反射和折射作用,射出來的光集中在一起,天空中美麗的彩虹就形成了。
平時,我們看到的多數是一條彩虹。
有時在彩虹的外邊還能看到一條顏色順序與這條彩虹恰好相反,且較暗一些的另一條虹,這條叫副虹。
主虹是內紫外紅,副虹是內紅外紫,副虹又叫霓。
它是陽光在小雨滴中經過兩次反射和兩次折射而形成的,即折射——全反射——全反射——折射而形成的。
玉淵潭公園出現的副虹 圖片來源:北京日報
不管天氣如何,只要小水滴符合條件,就能發生彩虹,這也就是為什麼彩虹總是愛出現在雨後的原因了。
即使是在陽光明媚的日子裡,噴泉或瀑布的周圍也會出現彩虹;
在夏天,街上奔跑的灑水車的後面,有時也會出現一段彩虹;吹的泡泡在空中也可形成彩虹。
圖片來源:pixabay
還有哪些難得一見的「彩虹」?
火彩虹常在日出或日落時可見,那時地球大氣層的厚度將藍色光過濾掉,留下更多的是經小水滴反射或折射過的紅色或橙色光。
這樣一來彩虹的邊際就紅得愈發厲害了。
火彩虹其實並不是彩虹,與火也沒任何聯繫。「環地平弧」才是這種精美的光學效應的真正名稱。
火彩虹 圖片來源:中國氣象數據網
比起彩虹,霧虹十分罕見,因為這種現象必須在特定條件都齊全的情況下才出現。
一方面,光源必須在觀測者的後方且低於地平線。
同時,觀測者後方的霧必須很薄,這樣陽光才能照耀到前方更厚的霧。
霧虹沒有顏色,顯示為白色,有時被稱為「白色的彩虹」。
霧虹 圖片來源:中國新聞網
月虹,和幻月一樣,相當於是月亮製造的彩虹。
月虹同樣很難觀測到,這是由於它的產生需要經過一場暴風雨。
並且,在理想情況下,還需一輪明亮的、沒被雲朵鎖住的滿月。
月虹 圖片來源:騰訊科技
看到頭頂的七彩祥雲,是不是想起了那句經典的臺詞:
「我的意中人是個蓋世英雄,有一天,他會踩著七彩祥雲來娶我。」
今天蝌蚪君踏著七彩祥雲來找你了,快來接住!收走屬於你的小幸運!biubiu!
End
參考文獻
1. 《現代物理知識》,2004年03期,康良溪.
本文由中國疾病預防控制中心營養與健康所助理研究員劉陽進行科學性把關
蝌蚪五線譜原創文章/轉載註明來源
責編/Akua
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