作业帮为什么彩虹出现的时候一般有两条,并且光带颜色刚好相反
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 15:13:50
为什么彩虹出现的时候一般有两条,并且光带颜色刚好相反
两条其中一条叫彩虹,另一条叫霓.
有时在虹的外侧还能看到第二道虹,光彩比第一道虹稍淡,色序是外紫内红.称为副虹或霓.
霓和虹的不同点仅仅大于光线在雨点内产生二次内反射,因此光线通过雨滴后射到我们眼帘时,光弧色带就与虹正好相反.
彩虹,简称虹,英文叫rainbow.在东北农村彩虹叫“绛”,东北音读作gang,去声.我记得小时候姥姥和母亲特别告诉我,雨后出现彩虹时（一般在早晨或者傍晚出现,很少在中午.夏天向天空喷一口水汽也能容易地生成小彩虹）,不许用手指指点彩虹,否则不吉利,如家里面自己制作大酱的话,酱就可能烂掉.这可能是利用了谐音,具体原因我现在也不知道.当然我从小对那些说法就不信,也确实偷偷用手指指点过彩虹,好像什么异常也没有出现.
通常说的彩虹一定是红色在外,紫色在内,呈弧形,弧高40～42度.这可以通过几何光学的折射和反射定律,及地球与太阳（别的光源也可以）的关系解释,简单说就是,太阳光线通过大量小球形的水珠时,发生折射和反射后到达人的眼睛,形成了色彩分开的虚像.频率高的光波折射的程度要大于频率低的光波,于是彩虹中红色在外,紫色在内,中间有各色光带.
与彩虹相对的是“霓”,它也叫副虹,位于“虹”的外圈,一般不出现,或者即使出现亮度和鲜艳程度也不及虹.英文中,与霓对应的是“secondary rainbow”,也称二级虹、次级虹,弧高52～54.5度.“霓”的色彩正好与虹相反,即外圈是紫色,内圈是红色.霓的成因也与折射和反射有关,只不过它是二次内反射（double 或 twointernal reflections）的结果（所以亮度减少）.严格说在主虹（即通常的虹）内侧,还有复杂的光学现象,要用到其他其他理论才能解释.据说Carl Boyer写过一本书《虹：从神话到数学》（The RainbowFrom Myth to Mathematics,1959）,大概讲述人们认识虹的历史过程.
历史上关于虹有大量描写和论述,好像朱熹就正确地指出过虹的形成与小水珠有关.在近代科学史上,笛卡儿（Rene Descartes,1637）和牛顿都专门研究过虹,有精确的解释.有趣的是,意大利的一位还用现象学的方法研究过虹,他做了许多现象学的实验,重现了几何光学关于虹的几乎全部实验结果.他试图表明,当年哥德的颜色理论也许还有用（那作者我忘记了,从网上能够找到）.
内圈为虹,外圈为霓：
http://www.jal.cc.il.us/~mikolajsawicki/rainbows.htm
虹与霓形成原理图见：
http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/rnbw7.gif
反射虹的形成原理图见：
http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/rnbw8.gif
关于月光虹的描述见：
http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/Mikkelson.html
彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,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,形成我们所见到的彩虹.形成这种反射时,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,刚好是观察者头部阴影的方向,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看不见.这亦是为什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.
有时在虹的外侧还能看到第二道虹,光彩比第一道虹稍淡,色序是外紫内红.称为副虹或霓.
霓和虹的不同点仅仅大于光线在雨点内产生二次内反射,因此光线通过雨滴后射到我们眼帘时,光弧色带就与虹正好相反.
彩虹,简称虹,英文叫rainbow.在东北农村彩虹叫“绛”,东北音读作gang,去声.我记得小时候姥姥和母亲特别告诉我,雨后出现彩虹时（一般在早晨或者傍晚出现,很少在中午.夏天向天空喷一口水汽也能容易地生成小彩虹）,不许用手指指点彩虹,否则不吉利,如家里面自己制作大酱的话,酱就可能烂掉.这可能是利用了谐音,具体原因我现在也不知道.当然我从小对那些说法就不信,也确实偷偷用手指指点过彩虹,好像什么异常也没有出现.
通常说的彩虹一定是红色在外,紫色在内,呈弧形,弧高40～42度.这可以通过几何光学的折射和反射定律,及地球与太阳（别的光源也可以）的关系解释,简单说就是,太阳光线通过大量小球形的水珠时,发生折射和反射后到达人的眼睛,形成了色彩分开的虚像.频率高的光波折射的程度要大于频率低的光波,于是彩虹中红色在外,紫色在内,中间有各色光带.
与彩虹相对的是“霓”,它也叫副虹,位于“虹”的外圈,一般不出现,或者即使出现亮度和鲜艳程度也不及虹.英文中,与霓对应的是“secondary rainbow”,也称二级虹、次级虹,弧高52～54.5度.“霓”的色彩正好与虹相反,即外圈是紫色,内圈是红色.霓的成因也与折射和反射有关,只不过它是二次内反射（double 或 twointernal reflections）的结果（所以亮度减少）.严格说在主虹（即通常的虹）内侧,还有复杂的光学现象,要用到其他其他理论才能解释.据说Carl Boyer写过一本书《虹：从神话到数学》（The RainbowFrom Myth to Mathematics,1959）,大概讲述人们认识虹的历史过程.
历史上关于虹有大量描写和论述,好像朱熹就正确地指出过虹的形成与小水珠有关.在近代科学史上,笛卡儿（Rene Descartes,1637）和牛顿都专门研究过虹,有精确的解释.有趣的是,意大利的一位还用现象学的方法研究过虹,他做了许多现象学的实验,重现了几何光学关于虹的几乎全部实验结果.他试图表明,当年哥德的颜色理论也许还有用（那作者我忘记了,从网上能够找到）.
内圈为虹,外圈为霓：
http://www.jal.cc.il.us/~mikolajsawicki/rainbows.htm
虹与霓形成原理图见：
http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/rnbw7.gif
反射虹的形成原理图见：
http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/rnbw8.gif
关于月光虹的描述见：
http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/Mikkelson.html
彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,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,形成我们所见到的彩虹.形成这种反射时,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,刚好是观察者头部阴影的方向,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看不见.这亦是为什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.