芬(fen)蘭首都赫爾辛基(ji)以(yi)北的湖泊邊,有(you)漁民見(jian)到了罕見(jian)的紅色彩虹(hong)。
彩虹又(you)稱“天虹”、“絳”等,簡(jian)稱“虹”,是氣(qi)象中(zhong)的(de)一種光學現象。當太陽光照射(she)(she)到空氣(qi)中(zhong)的(de)水滴,光線(xian)被折射(she)(she)及反射(she)(she),天空上形成拱形的(de)七(qi)彩光譜,由外圈至內圈呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七(qi)種顏色。
我(wo)們(men)日常見(jian)到的(de)彩(cai)虹總是(shi)拱形的(de),這是(shi)因為(wei)每種顏色(se)(se)的(de)光(guang)(guang)波由于折(zhe)射(she)率不同,各自有特定(ding)的(de)彎曲(qu)角度(du),陽(yang)光(guang)(guang)中的(de)紅色(se)(se)光(guang)(guang),折(zhe)射(she)的(de)角度(du)大(da)約是(shi)42度(du),藍紫色(se)(se)光(guang)(guang)的(de)折(zhe)射(she)角度(du)約只有40度(du)。
如果你畫(hua)一條假想(xiang)線,連接你的(de)后腦(nao)勺和太(tai)陽,并向你的(de)面前延伸(shen),那么(me)與這(zhe)條線呈(cheng)40~42度夾(jia)角(jiao)的(de)地方,就是通(tong)常彩虹所在的(de)位置。
現在,有無數(shu)平行光線(xian)(xian)在水滴中(zhong)射入射出,而最終(zhong)能投射入眼睛(jing)、被你(ni)看(kan)到(dao)(dao)(dao)的(de)(de),則是與平行入射光線(xian)(xian)成42度左右(you)的(de)(de)光束集合體,于是,我(wo)們得到(dao)(dao)(dao)了一個以你(ni)的(de)(de)眼睛(jing)為頂點(dian)的(de)(de)圓錐體,而這個圓錐底面的(de)(de)圓弧就(jiu)是彩虹啦(la)!但是由于有地(di)平線(xian)(xian)的(de)(de)遮擋,我(wo)們大多數(shu)時候(hou)看(kan)到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)彩虹就(jiu)只能是半(ban)弧形的(de)(de)了。
如果我們所在的位置適當的話,也還可以(yi)看見(jian)圓形(xing)的彩虹呢!
另(ling)外如果足夠幸運,還有(you)機會看(kan)到雙彩(cai)虹。仔細(xi)看(kan)看(kan)下圖外圍第二道彩(cai)虹的顏(yan)色(se)。咦?怎么跟我們說的彩(cai)虹顏(yan)色(se)相反呢(ni)?其實人家叫“霓”。
如果光(guang)在水滴中多反(fan)射(she)一(yi)次,也(ye)就是(shi)“折(zhe)射(she)-反(fan)射(she)-反(fan)射(she)-折(zhe)射(she)”,那么彩(cai)色光(guang)波的(de)排(pai)序就會恰好反(fan)了過來,這就是(shi)“雙彩(cai)虹”中的(de)霓了。
大多數時候我們見到的(de)彩(cai)虹(hong)都是彩(cai)色的(de)(赤橙黃綠(lv)藍靛(dian)紫),但也有比較罕(han)見的(de)“白虹(hong)”和“紅虹(hong)”。
白虹(hong)在海(hai)面附近,或(huo)(huo)者大霧天氣(qi),或(huo)(huo)者月光下,都有可能(neng)出(chu)現。它和彩虹(hong)形態類似,區別(bie)只在于(yu)沒有七彩加身,通(tong)體雪白。
實(shi)際上白(bai)虹是(shi)由彩虹再加(jia)工而(er)來(lai)的(de):當彩虹的(de)光(guang)線(xian)射(she)過細小(xiao)水滴的(de)時候,發生(sheng)衍射(she),射(she)出的(de)綠(lv)光(guang)角度會(hui)比較大,結果綠(lv)光(guang)會(hui)重合在紅光(guang)和(he)藍光(guang)上面,就會(hui)形成一種(zhong)寬闊(kuo)的(de)白(bai)色虹,即是(shi)白(bai)虹。
紅(hong)(hong)(hong)虹(hong),當太陽落到(dao)(dao)地平線附近,陽光需(xu)要穿過(guo)很(hen)長一(yi)段大氣才能(neng)到(dao)(dao)達地表,在(zai)這(zhe)個過(guo)程中,藍色(se)的光被消磨殆盡,成為強弩之(zhi)末(mo),只有紅(hong)(hong)(hong)色(se)的光一(yi)往(wang)無前。如果此時紅(hong)(hong)(hong)光遇到(dao)(dao)一(yi)團雨滴(di),就(jiu)可能(neng)出現奇(qi)妙(miao)的紅(hong)(hong)(hong)虹(hong)。
第一,就是三棱鏡(jing)演示法。讓光(guang)線通(tong)過(guo)小(xiao)孔,從三棱鏡(jing)里射出,我們會在對面的(de)白(bai)屏上(shang)發現紅橙黃(huang)綠藍(lan)靛紫七種(zhong)色彩(cai)的(de)光(guang)線。
第二,灑水法。我們在(zai)晴朗無(wu)風的(de)日子(zi)里背對著太(tai)陽(yang)。朝空中噴水,我們在(zai)水霧中就可(ke)以(yi)看到自己制(zhi)造(zao)出來(lai)的(de)彩虹。
第(di)三,模擬法。將小(xiao)鏡(jing)子傾(qing)斜地(di)放入水盆中(zhong),設法固定好之后。用手電筒的(de)(de)光線(xian)照在水下部(bu)分的(de)(de)鏡(jing)面上。然后我(wo)們再拿著一張白(bai)紙,在空中(zhong)對(dui)應地(di)舉起(qi)來。移動手電筒的(de)(de)位置,就會慢慢地(di)看清(qing)彩虹。