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1.彩虹的自然现象知识
彩虹的物理原理 彩虹是人们时常看到的一种自然界的光现象。
每当五彩缤纷的彩虹当空挂时,人们都会情不自禁地争相观赏这种大自然美景。古时有人说,那是寂寞的嫦娥在云端歌舞挥起的彩绸;也有人说,那是仙女为窥视人间在云中搭起的彩桥。
不管是彩绸,还是彩桥,都只不过是神奇的传说罢了。而现实中的彩虹是什么?它是如何形成的呢? 一说到彩虹的形成,人们常把它跟。
雨后。联系在一起。
很多人认为只有。雨后。
才能出现彩虹。其实,这种看法是不全面的。
雨后。
天空有时会出现彩虹,这固然是事实,但是在阳光下,喷泉或瀑布的周围也会出现彩虹;在夏天,街上奔跑的洒水车的后面,有时也会出现一段彩虹;用喷雾器在空中喷雾也可形成彩虹……。显然,那种说彩虹仅在。
雨后。出现,是对彩虹的成因还不十分了解造成的。
只要知道空气中存在有形成彩虹的条件,就自然知道不一定要下雨才有可能出现彩虹。 在中学物理课上,有个。
光的色散。实验:取一个棱镜,让一束白光穿过狭缝射到棱镜的一侧面,通过棱镜后,前进方向改变,在白色光屏上形成彩色光带,顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。
这与彩虹的颜色很相似。但是空气中是不可能有三棱镜存在却又能形成彩虹。
这是何故?这是因为空气中飘浮有大量的小水滴。当太阳光照射到这些小水滴上,一个个的小水滴就像棱镜似地把白光分解成七种单色光,对阳光起分光色散作用。
阳光是如何在小水滴中产生分光色散现象? 阳光射入小水滴,即从空气这种媒质进入水这种媒质,发生一次折射,由于构成白光的各种单色光的折射率不同,紫光波长最短,其折射率最大,红光波长较长,其折射率最小,其余各色光则介乎其间。因此,光线在小水滴内产生分光现象,各色光同时在小水滴继续传播,遇到水滴的另一界面时被反射回来,重新经过小水滴内部,出来时再一次发生折射回到空气中。
这样,阳光在小水滴中进行了两次折射和一次全反射就被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。当空气中的小水滴数量很多时,阳光通过这些小水滴,经过反射和折射作用,射出来的光集中在一起,天空中美丽的彩虹就形成了。
平时,我们看到的多数是一条彩虹,视角(从地面至虹顶的角度)约42°。有时在彩虹的外边还能看到一条颜色顺序与这条彩虹恰好相反,且较暗一些的另一条虹,这条叫副虹。
主虹是内紫外红,副虹是内红外紫,副虹又叫霓。霓与主虹为同心的圆弧,两者之间天空比较暗,虹内、虹外天空比较明亮。
霓的视角大约51°。它的成因与主虹基本相同。
它是阳光在小雨滴中经过两次反射和两次折射而形成的,即折射——全反射——全反射——折射而形成的。在地平面上,我们看到的主虹与霓是半圆形的,那是因为它们下半部分被地面遮住了。
若是站在高山顶上,就能看到主虹与霓的大部分。只有在晴朗的天气时,在飞机舱中向下看,才能看到主虹与霓的全貌,即完整圆环。
如果太阳的角度太大(例如在中午前后),或太小(近日出或落日),我们也不易看到虹,又因虹是阳光经小水滴反射进入我们眼睛的,所以彩虹永远出现在太阳的对面,因此。朝虹见于西方,夕虹见于东方。
其出现以夏季为主。
主虹为何内紫外红 我们看虹时,有色的光线依着各种角度从小水滴中反射出来,对于某一质点来讲只能把某一种颜色的光线射入我们的眼帘,而从同一雨滴中折射出来的其他有色光或高或低地越过我们的眼帘,不被我们所看到。具体而言,在那些能进入我们眼帘的,并经处于最高位置的小水滴,所折射的光线中,由于红光折射率最小,偏向角也最小,所以才能进入我们的眼帘,我们看到的只是红光,其他色光由于折射率大,偏向角也大,都越过我们的头顶而去。
稍低一点的小水滴,也就只能是在折射光线中偏向角比红光大,又比其余色光小的橙色光先进入我们的眼帘,而被我们看到。其余色光中,红光偏低,黄、绿、蓝、靛、紫都偏高,越过我们的眼帘不被我们所看到。
以此类推,那些进入我们眼帘,并经处于最低一层位置的小水滴折射后的光线,我们只能看到的是紫光,其余色光都从我们眼皮底下溜走。这样,空中邻接的小水滴中折射出来的光线,形成一条内紫外红的彩虹。
彩虹的气象原理 空气里小水滴的大小,决定了彩虹的色彩与宽度。雨滴越大,彩虹带越窄,色彩越鲜明;雨滴越小,彩虹带越宽,色彩越黯淡。
当雨滴小到一定程度时,分光和反射不明显,彩虹就消失。这说明了彩虹的形成直接与空气中雨滴的存在、多寡、大小有着直接关系,反过来说,彩虹跟天气变化有关。
例如:如果彩虹的色彩从鲜艳变为暗淡,宽度从狭窄变为宽大,都说明空气中雨滴由大逐渐变小,由此,我们可以推测空气可能逐渐转向稳定,天气情况渐趋稳定。 几千年来,我国劳动人民在长期的生活和生产实践中,积累并流传了许多与彩虹相关的看天经验,并用简洁语言编成谚语。
这些谚语反映了天气变化的客观规律,已成为人们推测未来天气变化的依据之一。例如“东虹日头、西虹雨” (或早虹雨,晚虹晴)根据彩虹的出现,推测未来天气变化情况。
虹在西方,说明西边大气中有。
2.天上为什么会有彩虹
夏天雨后,乌云飞散,太阳从新露头,在太阳对面的天空中,会出现半圆形的彩虹。
虹是由于阳光射到空中的水滴里,发生发射与折射造成的。
我们知道,当太阳光通过三棱镜的时候,前景的方向会发生偏折,而且把原来的白色光
线分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色的光带。
下过雨后,有许多微小的水滴漂浮在空中,当阳光照射到小水滴上时会发生折射,分散
成7种颜色的光。很多小水滴同时把阳光折射出来,再反射到我们的眼睛里,我们就会看到一
条半圆形的彩虹。彩虹的色带分明,红的排在最外面,接下来是橙、黄、绿、青、蓝、紫6种
颜色。
空气里水滴的大小,决定了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,只有背着太阳百能看到彩虹,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
3.彩虹是什么意思
彩虹,是气象中的一种光学现象,当太阳光照射到半空中的水滴,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光谱,由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色。又称天虹、绛等,简称虹。事实上彩虹有无数种颜色,比如,在红色和橙色之间还有许多种细微差别的颜色。
彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时,在水滴内亦以不同的角度反射,造成我们所见到的彩虹。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,总共经过一次反射两次折射。不同光折射率不同,成七彩彩虹。
因为彩虹的美和它是个难以理解的现象,古人便以神话来解释地球上有彩虹这一现象,在中国神话中:女娲炼五色石补天,彩虹即五色石发出的彩光;基督教中耶和华让诺亚以彩虹跟诺亚及其子孙立约, 彩虹在神话中占有一席位。后来由伽利略研究对于光的特性之后,才能解释彩虹这个现象。
扩展资料:
彩虹出现有一定条件,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。雨后刚转天晴时出现,这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边仍有雨云而较暗,这样彩虹便会较容易被看到。另外在瀑布附近,在晴朗时背对阳光在空中喷洒水雾,可制造人工彩虹。
彩虹出现的自然条件相对时比较高的,因而见到彩虹的几率比较低,对很多在大城市的人来说,看见彩虹更难能可贵。天马之乡新疆昭苏县因特殊的地理条件和气候,常常出现彩虹,被誉为“彩虹之都”。当地气象部门将彩虹观测纳入气象信息采集工作中,进行数据采集,来对彩虹进行预报。
彩虹里的被反射虹,至少是一部分,则是经常可见,甚至在小水坑都可见。这种类型的彩虹,出现在水面的物体上,两个镜弧可能分别出现在水面上和水面下。如果水面是平静的被反射虹将呈现镜像出现在水面的地平线下方。阳光首先受到雨滴的偏折,然后经过水面的反射形成被反射虹。