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為什么彩虹是圓弧形的
小朋友們，你們看過(guò)彩虹嗎?雨過(guò)天晴后，天邊升起一道美麗的彩虹，七彩的彩虹彎彎的就像一座橋，非常的美麗好看。彩虹是怎么形成的，為什么彩虹是圓弧形的，其中的原因是什么呢?相信許多朋友們都不太了解，以下是小編為大家收集的為什么彩虹是圓弧形的，僅供參考，歡迎大家閱讀。
為什么彩虹是圓弧形的
夏日午后，太陽(yáng)位于西方，暴雨過(guò)后，空氣中還留有大量的小水滴。當(dāng)我們面向東方，便看到了天空中圓弧狀的彩虹。這是因?yàn)殛?yáng)光穿越了大氣，向東通過(guò)了我們的頭頂，碰到了從暴風(fēng)雨落下的水滴，發(fā)生了色散。白色的陽(yáng)光其實(shí)是多種顏色的光混合而成，通過(guò)小水滴折射以后，不同顏色光因偏折角度不同而被分開(kāi)，形成了七色彩虹。如果我們?cè)倏醋屑?xì)一點(diǎn)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)一道光束碰到了小水滴時(shí)，會(huì)有兩種可能的路徑：一種可能是直接透射過(guò)去，還有一種更有趣的可能，光束從小水滴的前表面邊緣入射到小水滴內(nèi)部，在進(jìn)入時(shí)水滴內(nèi)部由于折射而產(chǎn)生偏折，當(dāng)光束到達(dá)小水滴的后表面發(fā)生全反射，又折回水滴內(nèi)部，再?gòu)男∷吻氨砻骐x開(kāi)，而這束面對(duì)我們已經(jīng)發(fā)生了色散的光束就是形成彩虹的光。
光穿越水滴時(shí)偏折的程度，由光的波長(zhǎng)，也就是光的顏色決定的。其中紅色光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，它在水中的折射率最小，經(jīng)過(guò)反射后偏折角度最大，是42°。橙色光與黃色光次之，依此類(lèi)推，偏折角度最小的是紫色光，只有40°。所以每種顏色在天空中出現(xiàn)的位置都不同。
如果我們用一條假想線，連接我們的眼睛和太陽(yáng)，那么在空間中與這條線呈42°夾角的點(diǎn)，就是紅色光所在的位置。這些不同的點(diǎn)連接在一起，會(huì)勾勒出一個(gè)圓圈。既然藍(lán)色與假想線只呈40°夾角，所以彩虹的內(nèi)側(cè)總是藍(lán)色的，而外側(cè)總是紅色的。事實(shí)上如果條件正確的話，可以看到整圈圓形的彩虹。我們所看到的圓弧是被地平線遮擋了彩虹圓圈的下半部分。
站在地上看不到圓形的彩虹，但當(dāng)天空出現(xiàn)彩虹的時(shí)候，你迅速乘上飛機(jī)或熱氣球等飛行器騰空而起的時(shí)候，可以看到彩虹和你一起騰空而起，展現(xiàn)出一個(gè)完美的七彩圓圈。
擴(kuò)展資料：
彩虹簡(jiǎn)介
彩虹，其實(shí)只要空氣中有水滴，而陽(yáng)光正在觀察者的背后以低角度照射，便可能產(chǎn)生可以觀察到的彩虹現(xiàn)象，彩虹最常在下午，雨后剛轉(zhuǎn)天晴時(shí)出現(xiàn)，這時(shí)空氣內(nèi)塵埃少而充滿小水滴，天空的一邊因?yàn)槿杂杏暝贫^暗，而觀察者頭上或背后已沒(méi)有云的遮擋而可見(jiàn)陽(yáng)光，這樣彩虹便會(huì)較容易被看到。另一個(gè)經(jīng)�？梢�(jiàn)到彩虹的地方是瀑布附近，在晴朗的天氣下背對(duì)陽(yáng)光在空中灑水或噴灑水霧，亦可以制造人工彩虹。
彩虹形成原因
彩虹是因?yàn)殛?yáng)光射到空中接近球形的小水滴，造成色散及反射而成。陽(yáng)光射入水滴時(shí)會(huì)同時(shí)以不同角度入射，在水滴內(nèi)亦以不同的角度反射。當(dāng)中以40至42度的反射最為強(qiáng)烈，造成我們所見(jiàn)到的彩虹。造成這種反射時(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(kāi)水滴時(shí)再折射一次，總共經(jīng)過(guò)一次反射兩次折射。因?yàn)樗畬?duì)光有色散的作用，不同頻率的光的折射率有所不同，紅光的折射率比藍(lán)光小，而藍(lán)光的偏向角度比紅光大。由于光在水滴內(nèi)被反射，所以觀察者看見(jiàn)的光譜是倒過(guò)來(lái)，紅光在最上方，其他顏色在下。因此，彩虹和霓虹的高度不一樣，顏色的層遞順序也正好反過(guò)來(lái)。彩虹意旨光線經(jīng)過(guò)兩次折射一次反射，霓虹則是光線經(jīng)過(guò)兩次折射兩次反射。
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