芬蘭首(shou)都赫爾辛(xin)基以(yi)北的湖泊(bo)邊(bian),有漁民(min)見到了罕見的紅色彩虹。
彩(cai)虹(hong)又稱“天虹(hong)”、“絳”等,簡稱“虹(hong)”,是氣象(xiang)中(zhong)的(de)一種光學現象(xiang)。當太陽(yang)光照射到(dao)空氣中(zhong)的(de)水滴,光線被折射及(ji)反射,天空上(shang)形(xing)成拱形(xing)的(de)七彩(cai)光譜(pu),由外圈至內(nei)圈呈紅、橙、黃(huang)、綠(lv)、藍、靛、紫(zi)七種顏色。
我們日常見到的(de)(de)彩虹總是拱形(xing)的(de)(de),這(zhe)是因(yin)為(wei)每(mei)種(zhong)顏色(se)的(de)(de)光波由(you)于折射(she)率不同,各自有(you)特(te)定(ding)的(de)(de)彎曲角(jiao)度(du),陽光中的(de)(de)紅(hong)色(se)光,折射(she)的(de)(de)角(jiao)度(du)大約(yue)是42度(du),藍紫色(se)光的(de)(de)折射(she)角(jiao)度(du)約(yue)只(zhi)有(you)40度(du)。
如果你畫一條(tiao)假想線,連接你的(de)(de)后(hou)腦勺和太(tai)陽,并向你的(de)(de)面前延伸,那(nei)么與(yu)這條(tiao)線呈(cheng)40~42度夾角(jiao)的(de)(de)地方,就是(shi)通常彩虹所在的(de)(de)位置。
現(xian)在,有無數平行光(guang)線在水滴(di)中射入射出,而最終能(neng)(neng)投射入眼睛(jing)、被你(ni)看(kan)到的,則是與平行入射光(guang)線成42度左右的光(guang)束集合體,于是,我們得到了(le)一個以(yi)你(ni)的眼睛(jing)為頂點的圓(yuan)錐體,而這個圓(yuan)錐底(di)面的圓(yuan)弧就是彩(cai)虹啦!但是由于有地平線的遮擋,我們大多數時候看(kan)到的彩(cai)虹就只能(neng)(neng)是半(ban)弧形的了(le)。
如果(guo)我們所(suo)在的(de)位(wei)置(zhi)適(shi)當的(de)話,也還可以看見圓形(xing)的(de)彩虹呢(ni)!
另(ling)外如果足夠幸運,還有(you)機會(hui)看(kan)到雙(shuang)彩(cai)虹。仔(zi)細看(kan)看(kan)下圖外圍第二道(dao)彩(cai)虹的(de)顏色(se)。咦?怎么跟我們說的(de)彩(cai)虹顏色(se)相反呢?其(qi)實(shi)人家叫“霓”。
如果(guo)光在(zai)水(shui)滴中多反(fan)射(she)(she)(she)一(yi)次(ci),也就是(shi)“折(zhe)射(she)(she)(she)-反(fan)射(she)(she)(she)-反(fan)射(she)(she)(she)-折(zhe)射(she)(she)(she)”,那么彩(cai)(cai)色光波的(de)排序就會恰好反(fan)了過來,這就是(shi)“雙彩(cai)(cai)虹”中的(de)霓了。
大(da)多數時候我們(men)見(jian)到的(de)彩虹(hong)都是彩色的(de)(赤橙黃綠藍靛紫(zi)),但也(ye)有比較罕見(jian)的(de)“白虹(hong)”和“紅(hong)虹(hong)”。
白虹(hong)在海面附近,或者(zhe)大(da)霧天氣,或者(zhe)月光下(xia),都有可能出現。它和彩虹(hong)形態類似,區別只(zhi)在于沒有七彩加身,通體雪白。
實際(ji)上(shang)(shang)白(bai)虹(hong)(hong)是(shi)由彩(cai)虹(hong)(hong)再(zai)加工而來的:當彩(cai)虹(hong)(hong)的光(guang)線射(she)過細小(xiao)水滴的時候,發(fa)生衍射(she),射(she)出的綠光(guang)角度(du)會比較大,結果(guo)綠光(guang)會重合(he)在紅光(guang)和藍光(guang)上(shang)(shang)面,就會形成一(yi)種寬闊的白(bai)色虹(hong)(hong),即是(shi)白(bai)虹(hong)(hong)。
紅(hong)虹(hong),當太(tai)陽落(luo)到地平線附近,陽光(guang)需(xu)要(yao)穿過很長一(yi)(yi)段大氣才(cai)能到達地表,在這個過程中,藍色的光(guang)被消磨殆盡,成為強弩之末,只有(you)紅(hong)色的光(guang)一(yi)(yi)往(wang)無前。如果此時(shi)紅(hong)光(guang)遇到一(yi)(yi)團雨滴,就可能出現(xian)奇妙的紅(hong)虹(hong)。
第一,就(jiu)是三棱鏡演示法。讓光線通過小孔,從三棱鏡里射出,我們會在對(dui)面(mian)的白(bai)屏上發現紅橙黃綠藍靛紫七種(zhong)色(se)彩的光線。
第二,灑水法。我們在(zai)晴朗無風的日子里背對著太陽。朝(chao)空中(zhong)噴水,我們在(zai)水霧中(zhong)就可以看到自(zi)己制造出來的彩虹(hong)。
第(di)三,模(mo)擬法。將(jiang)小鏡子傾斜地放(fang)入水盆中(zhong),設法固定好(hao)之后(hou)。用手電筒的光線(xian)照在(zai)水下部分的鏡面(mian)上。然后(hou)我們再拿著一張白(bai)紙(zhi),在(zai)空(kong)中(zhong)對應地舉(ju)起來。移動手電筒的位置(zhi),就會(hui)慢慢地看清彩虹。