為什么彩虹是半圓形
彩虹,又稱天虹,簡(jiǎn)稱虹,是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象。是因?yàn)殛?yáng)光射到空間接近圓點(diǎn)的小水滴造成色散及反射而成的。在天空上形成拱形的七彩光譜,雨后常見。形狀彎曲,色彩艷麗。東亞、中國(guó)對(duì)于七色光的最普遍說法是(從外至內(nèi)):紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。事實(shí)上彩虹有數(shù)百萬種顏色。
彩虹
彎曲原因
事實(shí)上如果條件合適的話,可以看到整圈圓形的彩虹(例如峨眉山的佛光)。形成這種反射時(shí),陽(yáng)光進(jìn)入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后離開水滴時(shí)再折射一次,最后射向人們的眼睛。
光穿越水滴時(shí)彎曲的程度,視光的波長(zhǎng)(即顏色)而定——紅色光的彎曲度最大,橙色光與黃色光次之,依此類推,彎曲最少的是紫色光。
因?yàn)樗畬?duì)光有色散的作用,不同波長(zhǎng)的光的折射率有所不同,藍(lán)光的折射角度比紅光大。由于光在水滴內(nèi)被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下。
每種顏色各有特定的彎曲角度,陽(yáng)光中的紅色光,折射的角度是42度,藍(lán)色光的折射角度只有40度,所以每種顏色在天空中出現(xiàn)的位置都不同。
若用一條假想線,連接后腦勺和太陽(yáng),那么與這條線呈42度夾角的地方,就是紅色所在的位置。這些不同的位置勾勒出一個(gè)弧。既然藍(lán)色與假想線只呈 40度夾角,所以彩虹上的藍(lán)弧總是在紅色的下面。
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在中國(guó)神話中,女媧煉五色石補(bǔ)天,彩虹即五色石發(fā)出的彩光。在中國(guó),虹可以認(rèn)為是雙頭蛇/龍,同時(shí)白虹經(jīng)天等天象被認(rèn)為是不吉的征兆。在臺(tái)灣太魯閣族中,彩虹的盡頭是祖靈的所在地。
在西方,希臘神話中,彩虹(Iris)是溝通天上與人間的使者;愛爾蘭民間傳說中,矮精靈(leprechaun)將寶藏收于彩虹的盡頭;印度神話中,彩虹是雷電神“因陀羅”(又譯作“帝釋天”)的弓,名為Indradhanush;北歐神話中,彩虹橋(Bifröst)連接神的領(lǐng)域“亞斯格特”(Asgård)和人類居所“中土世界”(Midgård)。