彩虹的形成科学原理是什么
彩虹非常的美丽，是很多人喜欢的景象，然而大部分的人都不知道彩虹是怎么产生的。下面是小编为你精心推荐的彩虹的形成科学原理是什么，希望对您有所帮助。
彩虹的形成科学原理是什么 篇1
彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴，造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈，造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时，阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来，红光在最上方，其他颜色在下。
其实只要空气中有水滴，而阳光正在观察者的背后以低角度照射，便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午，雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴，天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光，这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，亦可以人工制造彩虹。
空气里水滴的大小，决定了彩虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大，虹就鲜艳，也比较窄;反之，水滴小，虹色就淡，也比较宽。我们面对着太阳是看不到彩虹的，只有背着太阳才能看到彩虹，所以早晨的彩虹出现在西方，黄昏的彩虹总在东方出现。可我们看不见，只有乘飞机从高空向下看，才能见到。虹的出现与当时天气变化相联系，一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时，本地是不大容易下雨的，而西方出现虹时，本地下雨的可能性却很大。
彩虹的明显程度，取决于空气中小水滴的大小，小水滴体积越大，形成的彩虹越鲜亮，小水滴体积越小，形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低，在空中不容易存在小水滴，下阵雨的机会也少，所以冬天一般不会有彩虹出现。
彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象，彩虹看起来的所在位置，会随著观察者而改变。当观察者看到彩虹时，它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央，其实是被水滴反射，放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，刚好是观察者头部影子的方向，虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高于42度时，彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因。
彩虹由一端至另一端，横跨84°。以一般的35mm照相机，需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下。倘若在飞机上，会看见彩虹是原整的圆形而不是拱形，而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向。
晚虹是一种罕见的现象，在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分办颜色，故此晚虹看起来好像是全白色。
双彩虹很多时候会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心，但较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。当阳光经过水滴时，它会被折射、反射后再折射出来。在水滴内经过一次反射的光缐，便形成我们常见的彩虹(主虹)。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹(霓)。霓的颜色排列次序跟主虹是相反的。由于每次反射均会损失一些光能量，因此霓的光亮度亦较弱。两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹其实一定跟随主虹存在，只是因为它的光线强度较低，所以有时不被肉眼察觉而已。苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验，得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成，而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度，但未能解释彩虹的七彩颜色。后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后，关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。
彩虹的形成科学原理是什么 篇2
彩虹是太阳光穿透雨的颗粒时形成的。
原本光是笔直行进的，但它也具有一旦进入水中就会折射的性质。因此太阳光在通过雨的颗粒时就会折射。
此时，由于光折射的角度因颜色而各异，所以七种颜色会以各自不同的角度折射。所以七种颜色会很漂亮地排列起来。这就是形成彩虹的原理。
彩虹形成的原因：
在雨后的天空，有时候会看到挂在空中的一道长长的七色彩虹，它非常好看，就像一道桥梁一样。不过彩虹并不是每次下雨之后都能看到的，而之所以出现彩虹，主要是因为光的折射和反射原理。
彩虹是阳光照射到空中接近球形的小水滴，从而出现色散以及反射形成的，阳光在透过水滴的时候会从不同角度进去，而在水滴里面也会用不同的角度进行反射，而在水滴里面以40-42度进行反射的时候，就会形成彩虹。
详细来说，阳光在进入水滴的时候，先折射依次，接着在水滴的背面进行反射，离开水滴的时候还会再折射依次，也就是说只有经过依次反射两次折射之后，就会形成彩虹。彩虹经常在下午或者是雨后天晴的时候出现，从外圈到内圈依次是红橙黄绿青蓝紫这七种颜色。
彩虹的形成科学原理是什么 篇3
彩虹是什么?
彩虹是一种可以在天空中出现的多色弧形现象，彩虹的颜色是由光线通过大气中的水滴反射和分散而产生的。然而，这一现象实际上并不存在于任何特定的地点。从本质上说，彩虹是一种光学错觉。
彩虹是如何形成的'?
当光线(通常是阳光)穿过悬挂在大气中的水滴时，彩虹就形成了。光波穿过水滴时会改变方向，产生两个过程：反射和折射。当光线反射到水滴上时，它就会从水滴的发源地向相反的方向反射回来。当光线折射时，它会走一个不同的方向。
彩虹的形成是因为白光进入水滴，在水滴中向几个不同的方向弯曲。当这些弯曲的光波到达水滴的另一边时，它们会反射回液滴，而不是完全穿过水。由于白光在水中是分开的，折射光在人眼看来是不同的颜色。
彩虹的颜色
每一种颜色的波动都有不同的长度，由于红光波长较长，所以最常出现在彩虹的外缘。同样，其他颜色也根据它们的波长排序。然而，这些光波是肉眼看不到的。这些看不见的光线出现在彩虹的两边，紫外线比紫光短，x射线甚至比紫外线短。
不同类型的彩虹
一、双彩虹
当第二道彩虹在主彩虹上方可见时，就会出现双彩虹。第二道彩虹不如第一条那么明亮。这种现象是由双重反射造成的，这导致第二彩虹的颜色顺序被颠倒。
二、单色彩虹
在接近日落或日出的降雨之后，这些彩虹更常见。在这几个小时，阳光更深地进入大气层，使绿色和蓝色的光波传播到更广阔的区域，没有这些颜色，红色光波就能主宰天空。单色彩虹被认为是一种罕见的现象。
三、月虹
也有许多名字，如白色彩虹或月弓。这道彩虹不是由于阳光而形成的，而是靠近月光的结果。在这里，来自月球表面的光线以微小的液滴反射，最终导致折射和颜色流。然而，月亮弓会非常微弱，以至于肉眼无法捕捉到它。没有特殊的装置，肉眼只会看到天空中白色的弧线。
四、反射彩虹
这种彩虹是由反射光的反射引起的，也就是阳光。在这里，光从两个方向传播，一个来自太阳，另一个来自太阳的反射图像。这很可能发生在形成彩虹的水体上。两种光的角度都是不同的，因此你会看到两道彩虹。
五、雾虹
就像通常发生在瀑布喷雾中的月光一样，薄雾与强烈的阳光结合在一起也能看到雾。雾的颜色几乎完全是白色的，这种白色的出现是因为形成。
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