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彩虹形成需要哪些条件? 彩虹的形成要有那些条件??

作者&投稿:肥栏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
彩虹的形成需要哪些条件?~

【形成原因】

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。
其实只要有空气中有水滴,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。
造成彩虹的光学原理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。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,会看见彩虹会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】

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。

【彩虹为什么总是弯曲的】

事实上如果条件合适的话,可以看到整圈圆形的彩虹。彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠经过折射→反射→折射 后射向我们的眼睛所形成。 不同颜色的太阳光束 经过上述过程形成彩虹的光束与原来光束的偏折角约 180 - 42 = 138度。
也就是说,若太阳光与地面水平,则观看彩虹的仰角约为 42度。 以下动画显示 以相同视角射向眼睛的所有光束,必然在一个圆锥面上 。
(也就是呈现圆形彩虹光束)
想象你看着东边的彩虹,太阳在从背后的西边落下。白色的阳光(彩虹中所有颜色的组合)穿越了大气,向东通过了你的头顶,碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴,会有两种可能:一是光可能直接穿透过去,或者更有趣的是,它可能碰到水滴的前缘,在进入时水滴内部产生弯曲,接着从水滴后端反射回来,再从水滴前端离开,往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。
光穿越水滴时弯曲的程度,端视光的波长(即颜色)而定——红色光的弯曲度最大,橙色光与黄色光次之,依此类推,弯曲最少的是紫色光。
每种颜色各有特定的弯曲角度,阳光中的红色光,折射的角度是42度,蓝色光的折射角度只有40度,所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。
若你用一条假想线,连接你的后脑勺和太阳,那么与这条线呈42度夹角的地方,就是红色所在的位置。这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈 40度夹角,所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。
彩虹之所以为弧型这当然与其形成有着不可分割的关系,同样这也与地球的形状有很大的关系,由于地球表面为一曲面而且还被厚厚的大气所覆盖,在雨后空气中的水含量比平时高,当阳光照射入空气中的小水滴形成了折射,同时由于地球表面的大气层为一弧面从而导致了阳光在表面折射形成了我们所见到的弧形彩虹!

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,说明西边大气中有大量雨滴存在,随着天气系统东移;本地将会有雨;西虹多出现在早晨。虹在东方,说明东边大气中有雨滴存在,天气系统已经移过本地,天气即将转晴;东虹多出现在傍晚。又如:“晚虹日头早虹雨;虹高日头低,早晚披蓑衣;虹高日头低,大水没过溪;断虹见,风随见;断虹早见,风雨即见;虹吃云下一指,云吃虹下一丈”等等,都是跟彩虹相关的天气谚语。

彩虹的形成离不开阳光和水滴。

下雨过后空气中的水份大增,空中飘着很多的小水滴,这些这小滴是形成彩虹的一个条件。 但有时下雨也看不见彩虹,主要是没有合适的阳光照射,有阳光也不一定看得见彩虹,这也要取决于阳光照射的角度,所以这也是彩虹形成的条件之二。


彩虹的种类

1、月虹

月虹,又称晚虹,是一种非常罕见的现象,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辨颜色,故此晚虹看起来好像是全白色。

2、全圆彩虹

雨滴对阳光的“内反射”所造成的,因为雨滴和空气的折射率不同导致。

3、雾虹

透过浓雾阳光会产生白色的彩虹。雾滴的尺寸比雨滴小,因此并没有把光线分解成色彩分明的数道光带。雾滴产生的光带宽度要宽得多,这些光带重叠合并成白色光弧。

以上内容参考 百度百科--彩虹



彩虹出现主要符合两个条件:明媚的太阳光和空中浓密的小水珠,因此彩虹总是出现在下雨之后。在很多有山的地区,由于山体之间的空气有时也会聚集很多小水滴,当太阳照射角度合适时,即便没有下雨,也会形成彩虹。

彩虹的形成原因,俗话说,风雨之后见彩虹,在下雨之后,明媚的阳光出现的时候,天空中有时会出现美丽的彩虹。这说明彩虹这种现象属于一种特定环境下产生的自然形式。彩虹的产生离不开空气中的水滴,下雨天,往往空气中的小水滴密度很高。

彩虹的形状及色彩变化

通常情况下,人们看到的完整的彩虹是半圆形,而且从地表的一端跨越天空,延伸到地表另一端。不同环境下,彩虹的粗细有所不同,颜色也有深浅变化。另外由于自然界空中水滴的浓度、太阳光强度和照射角度不同,有时候也会看到残缺的彩虹,甚至只有一小段彩虹的情形,这都是正常现象。

因为白色的太阳光照射到空中小水滴,折射后会产生不同颜色的光。这些色彩不同的光,由于光的波长差异,各种颜色的光会整齐地展现在空中,形成七种颜色,所以我们看到的彩虹总是七种颜色。

人们在观看彩虹的时候会发现一个奇怪的现象,不论是完整的半圆形彩虹,还是残缺的一段彩虹,它们都有个特点,越靠近地表平面,颜色看上去越深。

以上内容参考:百度百科-彩虹



1、有阳光。2、空气中水的含量较多,以便折射。3、空气中杂质要少。如果空气很干净,还有可能看到霓。

阳光和水,太阳光是由七种颜色组成的,雨水或水雾把阳光分解开来就形成了彩虹

彩虹是如何形成的



《彩虹形成需要哪些条件?》
答:1. 彩虹的形成需要阳光和水滴的共同作用。下雨后,空气中的水汽含量增加,空中悬浮着许多小水滴,这是彩虹形成的关键条件之一。2. 尽管下雨,但并不总是能看见彩虹。其中一个原因是缺乏合适的阳光照射角度。阳光必须以特定的角度照射水滴,才能产生彩虹。3. 月虹是一种罕见的现象,也被称为晚虹。它出现...

《彩虹为什么会出现 科学揭秘彩虹的形成原理?》
答:彩虹的形成还与观察者的位置有关。观察者必须在太阳和水滴之间,才能看到完整的彩虹。如果观察者的位置改变,彩虹的位置也会随之改变。彩虹的形成需要三个条件:太阳、水滴和观察者。当太阳光穿过水滴并被折射和反射后,便形成了彩虹。具体来说,当太阳光射向水滴时,会被水滴表面的光学界面所折射,这时...

《彩虹形成的原因》
答:彩虹形成的基本条件是水汽和太阳光,水汽的充足与否和季节、地域相关。1、从季节上讲,一般冬天的气温较低,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。夏季热对流天气较多,雷雨、阵雨天气频繁,又常常是急匆匆地下完雨就放晴,因此更容易看到彩虹。2、从地域上来说,彩虹的出现...

《彩虹产生的原因》
答:彩虹形成的原因如下:1.首先,要产生彩虹,必须有两个关键的条件:太阳光和水滴。太阳光是彩虹的光源。太阳光内包含各种波长的可见光,从紫色到红色依次排列。而水滴则是彩虹的折射介质,当太阳光通过水滴时,会发生折射、反射、散射等光学现象。2.其次,彩虹的形成过程可以分为折射、反射和内部反射三个...

《彩虹的产生是否需要合适的角度请作出假设?》
答:1. 彩虹的形成确实依赖于特定的角度条件。2. 彩虹是太阳光在水滴中经过折射、反射和散射后产生的大气光学现象。3. 为了观察到彩虹,太阳必须位于观察者的背后,光线需照射到水滴并反射回观察者。4. 空气中需要含有适量的水滴来折射和散射光线,通常这种情况出现在雨后。5. 观察者的视线应与太阳光线以...

《彩虹的产生是否需要合适的角度请作出假设?》
答:彩虹的产生确实需要一定的角度条件才能观察到。彩虹是太阳光在水滴中发生折射、反射和散射后形成的大气光学现象,因此需要具备以下条件:太阳必须在观察者的背后,即光线照射到水滴处,并从观察者的头顶反射回来。需要有适量的水滴来折射、反射和散射光线,而这些水滴通常存在于雨后的空气中。观察者的位置必须...

《昆明太阳雨后出现治愈系双彩虹,形成双彩虹的主要因素是什么?》
答:因为水滴对于太阳光的反射角度并不是固定的,在太阳光以40°-42°之间反射出来时才有可能形成彩虹。相比起单道彩虹,双彩虹现象更为少见,因为这一现象的形成条件相对更为苛刻。双彩虹的形成原理与单道彩虹基本一致,只不过前者要比后者多进行一次反射。所谓双彩虹,其实它们之中仅有一道是虹,而...

《雨后形成的彩虹是怎么来的?》
答:彩虹的重要性取决于空气中小水滴的大小。水滴的体积越大,形成的彩虹就越亮,水滴的体积越小,形成的彩虹就越不明显。一般来说,冬天的温度很低,所以空气中很难有小水滴,而且很少有下雨的机会,所以冬天没有彩虹。当阳光穿透雨滴时,彩虹就形成了。起初,光以直线传播,但一旦进入水中,它也有折射...

《彩虹是怎么形成的》
答: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。2、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。

《什么条件下可以出现彩虹?》
答: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。因为彩虹呈现于与太阳方向相反的天空,所以想在雨后看彩虹时要背...

   

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