彩虹
光 路 图
所有同时进入眼中成固定夹角的光线 是一个圆椎, 因此所看到的彩虹是圆 弧形。
40 °
射到地面时,红光倾角约为42 °, 紫光倾角约为40°。
由于视角的原因,同一人所看到的彩虹的 各种色光,是从不同水滴折射出来的。 不同的 人所见到同一道虹,蓝光与红光也是来自不同 水滴折射出来的。所以,可以说每个人都只看 到专属于自己的彩虹。 (请注意颜色次序)
提问: 我们看到的彩虹,最外圈 是什么颜色,最里圈是什么 颜色?
彩虹中的七色光永远按如下顺序排列:红 色在最外圈,然后是橙、黄、绿、蓝、靛、 紫。虹的色彩与宽度与水珠大小有关,水珠 越大,则彩带越狭窄色彩越鲜艳。
上图光线必须进入眼中才会被我们 看见,因此对应上图的情形, 人必须 面对右边, 也就是背对太阳时才有机 会看到太阳光所形成的彩虹。
我们再一次仔细观察一下彩虹!
发现了什么现象? 每次出现彩虹时,都有两道。 两道彩虹一明一暗,一大一小,
有彩虹出现时,进入人眼的 总是两道,一道在下方,较 鲜艳,称为虹。一道在上方, 较黯淡,称为霓。它们总是 同时射时, 水珠形状、入射方向等将造成有部分 光线发生连续两次反射,然后再折射 出去。出射倾角比一次反射的大。这 部分光线也被分解,形成霓。
大家知道:白光 是由七种颜色(红橙 黄绿蓝青紫)所组成 红 的复色光,但水对七 色光的偏折程度各不 紫 相同,红光偏折最小, 紫光偏折最大,所以 白光入水后就被分解 开来。
这样,我们就清楚了彩虹是怎样形成 的:阳光第1次遇到细小水滴,极少部份 的光线会反射回空气中,大部份光线会折 射进入水滴内。 由于不同颜色的光线在 水滴表面折射时偏折程度不同, 各色的 光线稍微分开。当光线第2次遇到水滴与 空气的边界时,光线产生部分反射继续在 水滴内直线行进, 直到第3次遇到水滴与 空气的边界再次被折射出去, 因为经过 两次折射,各种色光分得更开,有可能会 形成我们所看到的「虹」.
背着太阳浇花,可以自己造“彩虹”
实例图
用斜放在水中的镜子将阳光反射 到墙上,类似光的色散
校本教材课件
陆慕高级中学编
2002年春城昆明上空出现瑰丽奇观
请看彩图
物理知识:
三棱镜使光线向底边一侧偏折
球形镜也使光线向一边偏折
水滴具有重力,呈椭球形。光线入 射时,发生折射和刚才所述的反射.
阳光进入水 滴并第二次 遇到水滴与 空气的边界 时,大部份 光线会折射, 少部份光线 则产生反射 继续在水滴 内直线行进, 色光被分开.
由于全反射的次数 不同,外圈为霓, 内圈为虹,霓的光 线损失较多,较暗, 而虹的光线损失少, 很明亮。 往下方射出的光线 有两处显得较密, 分别对应所看到的 「虹」与「霓」。
由折射 程度不同, 霓:蓝光 在上,红 光在下。 虹:红 光在上, 蓝色在下
在旅游景点,背着阳光看瀑布,常常可以看 到彩虹。