天气现象丨彩虹

发布时间: 2024-03-26 15:32    【字号:  

虹,又称天弓(客家话)、天虹、绛等,简称为,是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到半空中的水滴时,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光谱,雨后常见。形状弯曲,通常为半圆状。色彩艳丽。东亚、中国对于七色光的最普遍说法按波长从大至小排序):红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

名称释义

多种颜色的意思 。字中的表示人工,引申指规整";"";"结合起来表示龙吸水。彩虹在民间俗称杠吃水""龙吸水,以前的人们认为彩虹会吸干当处的水,所以人们在彩虹来临的时候敲击锅、碗等来吓走彩虹。

形态颜色

形状

通常肉眼所见为拱曲形,似桥状,民间常有彩虹桥的说法。但总的来说,彩虹是圆形的。只是下半部分没有呈现而已。

色彩

色彩一般为七彩色,从外至内分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。按基础颜色排序为红、黄、绿、青、蓝、紫。在中国,也常有赤橙黄绿青蓝紫的说法。 毛泽东曾于1933年夏所作《菩萨蛮·大柏地》一词描绘了彩虹的色彩:"赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞。雨后复斜阳,关山阵阵苍……

特殊现象

双彩虹

很多时候会见到两条彩虹同时出现,在平常的彩虹外边旋转星空似彩虹出现同心,但较暗的副虹又称称霓")。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。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,便形成人们常见的彩虹主虹。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。两次反射最强烈的反射角出现在50°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。

晚虹

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辨颜色,故此晚虹看起来好像是全白色的。

自然原理

七色光原因

彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成光的色散及反射而成的。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内也是以不同的角度反射。当中以40-42度的反射最为强烈,形成人们所见到的彩虹。

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。虹的出现与当时天气变化相联系,一般人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。

弯曲原因

事实上如果条件合适的话,可以看到整圈圆形的彩虹例如峨眉山的佛光。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,最后射向人们的眼睛。

光穿越水滴时弯曲的程度,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。

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。

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。

若用一条假想线,连接后脑勺和太阳,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

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