芬蘭首都赫爾辛基以北(bei)的湖(hu)泊邊,有漁民(min)見到了罕見的紅色彩(cai)虹。
彩(cai)虹(hong)又稱(cheng)“天虹(hong)”、“絳”等,簡稱(cheng)“虹(hong)”,是氣象(xiang)中的一(yi)種光學現象(xiang)。當太陽(yang)光照射到空氣中的水滴,光線被折(zhe)射及反(fan)射,天空上形(xing)成(cheng)拱形(xing)的七彩(cai)光譜,由外(wai)圈(quan)至內圈(quan)呈紅、橙(cheng)、黃、綠(lv)、藍、靛、紫七種顏色。
我(wo)們日常見到(dao)的(de)(de)彩虹總(zong)是拱(gong)形的(de)(de),這是因為(wei)每種(zhong)顏色的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)波(bo)由(you)于折射(she)率不同,各(ge)自有(you)特(te)定(ding)的(de)(de)彎曲角度(du),陽光(guang)(guang)(guang)中的(de)(de)紅(hong)色光(guang)(guang)(guang),折射(she)的(de)(de)角度(du)大(da)約是42度(du),藍紫(zi)色光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)折射(she)角度(du)約只有(you)40度(du)。
如果你畫一(yi)條假想線(xian),連(lian)接你的后腦勺(shao)和太陽,并向你的面(mian)前延伸,那(nei)么與(yu)這條線(xian)呈(cheng)40~42度(du)夾角的地(di)方,就是通常(chang)彩虹所在(zai)的位置(zhi)。
現(xian)在(zai),有無數平(ping)(ping)行光(guang)線(xian)在(zai)水滴中射入射出,而最終能(neng)投射入眼睛、被你(ni)看到的(de)(de),則是(shi)與(yu)平(ping)(ping)行入射光(guang)線(xian)成42度(du)左右的(de)(de)光(guang)束集合體,于是(shi),我們得到了(le)(le)一(yi)個以你(ni)的(de)(de)眼睛為頂(ding)點(dian)的(de)(de)圓(yuan)錐(zhui)體,而這個圓(yuan)錐(zhui)底面(mian)的(de)(de)圓(yuan)弧就是(shi)彩虹(hong)啦!但是(shi)由于有地平(ping)(ping)線(xian)的(de)(de)遮擋,我們大(da)多(duo)數時候看到的(de)(de)彩虹(hong)就只能(neng)是(shi)半弧形的(de)(de)了(le)(le)。
如果我們所在(zai)的位置適當的話(hua),也(ye)還可以看(kan)見圓形(xing)的彩(cai)虹(hong)呢!
另外(wai)如果足夠幸運,還有機會看(kan)(kan)到(dao)雙彩虹。仔(zi)細看(kan)(kan)看(kan)(kan)下圖外(wai)圍第二道彩虹的顏色。咦?怎(zen)么(me)跟我們說的彩虹顏色相反呢(ni)?其(qi)實人(ren)家叫(jiao)“霓”。
如果光在(zai)水滴中多反(fan)射(she)(she)一(yi)次,也就是(shi)“折射(she)(she)-反(fan)射(she)(she)-反(fan)射(she)(she)-折射(she)(she)”,那么彩(cai)色光波的排序就會恰好(hao)反(fan)了過來,這就是(shi)“雙彩(cai)虹(hong)”中的霓了。
大多數(shu)時候我們見到的彩虹(hong)都是彩色(se)的(赤橙(cheng)黃綠藍靛紫),但也有比(bi)較(jiao)罕見的“白虹(hong)”和(he)“紅(hong)虹(hong)”。
白虹(hong)(hong)在海面附近,或者(zhe)大霧(wu)天氣,或者(zhe)月(yue)光(guang)下,都有(you)可能出現。它和彩(cai)虹(hong)(hong)形態類似(si),區別只在于(yu)沒(mei)有(you)七彩(cai)加身(shen),通體雪白。
實際上(shang)(shang)白虹(hong)是(shi)由彩(cai)虹(hong)再加(jia)工而來的(de):當(dang)彩(cai)虹(hong)的(de)光(guang)線射過細小水滴的(de)時候,發(fa)生衍(yan)射,射出的(de)綠光(guang)角度會(hui)比較大(da),結果綠光(guang)會(hui)重合(he)在紅光(guang)和藍光(guang)上(shang)(shang)面,就會(hui)形成一種寬闊的(de)白色虹(hong),即是(shi)白虹(hong)。
紅虹(hong),當太(tai)陽落到(dao)地平線(xian)附近,陽光需要穿過很(hen)長(chang)一段大氣才能(neng)到(dao)達地表,在這個(ge)過程中(zhong),藍色的光被消磨殆盡,成(cheng)為強弩之(zhi)末,只有(you)紅色的光一往無前。如果此時紅光遇到(dao)一團雨(yu)滴,就可能(neng)出現(xian)奇妙(miao)的紅虹(hong)。
第一,就是三棱(leng)鏡(jing)演示法。讓光(guang)線通過小孔,從三棱(leng)鏡(jing)里射出,我們會在(zai)對面的白屏上發現(xian)紅(hong)橙黃綠(lv)藍(lan)靛(dian)紫七(qi)種(zhong)色(se)彩(cai)的光(guang)線。
第二,灑水(shui)(shui)法(fa)。我們在晴朗(lang)無風(feng)的(de)日子(zi)里背對著太陽。朝(chao)空中噴水(shui)(shui),我們在水(shui)(shui)霧中就可(ke)以看到自(zi)己制造出來的(de)彩虹。
第三(san),模(mo)擬法(fa)。將小鏡子傾斜(xie)地放入水盆中,設法(fa)固定好(hao)之(zhi)后。用手電筒(tong)的(de)光線照在水下部(bu)分的(de)鏡面上。然后我們再拿著一(yi)張白紙,在空(kong)中對應(ying)地舉起來。移動手電筒(tong)的(de)位置,就(jiu)會慢慢地看清彩虹。