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生活中的物理学
1.5.5 美丽的彩虹
美丽的彩虹

夏天雷阵雨天气后,如果太阳出来,天空常常会出现半圆形的彩虹。

我国宋朝时的沈括在《梦溪笔谈》中引用孙彦光的话说:“虹,日中雨影也。日照雨,则有之。”虹是由于阳光射到空中的水滴里,发生反射与折射造成的。

雨过天晴后,空气中往往充满着无数个小小的水滴。当阳光经过水滴折射后,其传播方向就会发生改变,同时由于光的色散被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光,就行成了我们所看到的虹。

不同时间出现的虹其色彩鲜艳程度往往不同,实际上这取决于空气里小水滴的大小。空气中的水滴越大,虹越鲜艳;水滴越小,虹色越淡,形成白虹。天空中,不光是会出现一条虹,有时会同时出现两三条虹,不过这种情况比较少见。多条虹生成的原因同样是由于阳光在水滴里发生反射与折射造成的,不过,光线的路线要更加复杂一些。

虹一般出现在夏天,因为夏天常常下雷雨,这些雨的范围不大,往往是这边天空在下雨,那边天空仍晴空万里。有时候,雨过以后,天空还飘浮着许多小水滴,当太阳光通过这些小水滴时,经过反射和折射作用,天空中美丽的彩虹就出现了。冬天,天气一般较冷,空气干燥,下雨机会少,多数是降雪,而降雪是不会形成虹的,所以冬天一般不会出现虹。但在极少的情况下,天空中具有形成虹的恰当条件时,也有可能出现虹。

晚虹是一种罕见的现象,在日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,因此晚虹看起来好像是金白色。