彩虹的形成科学原理是什么

彩虹的形成科学原理是什么彩虹的形成科学原理是什么篇1

彩虹是由于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度的反射最为剧烈，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，最终离开水滴时再折射一次。由于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，所以观看者观察的光谱是倒过来，红光在最上方，其他颜色在下。

其实只要空气中有水滴，而阳光正在观看者的背后以低角度照耀，便可能产生可以观看到的彩虹现象。彩虹最常在下午，雨后刚转天晴时消失。这时空气内尘埃少而布满小水滴，天空的一边由于仍有雨云而较暗。而观看者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光，这样彩虹便会较简单被看到。另一个常常可见到彩虹的地方是瀑布四周。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，打算了彩虹的颜色艳丽程度和宽窄。空气中的水滴大，虹就艳丽，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，所以早晨的彩虹消失在西方，黄昏的彩虹总在东方消失。可我们看不见，只有乘飞机从高空向下看，才能见到。虹的消失与当时天气变化相联系，一般我们从虹消失在天空中的位置可以推想当时将消失晴天或雨天。东方消失虹时，本地是不大简单下雨的，而西方消失虹时，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，在空中不简单存在小水滴，下阵雨的机会也少，所以冬天一般不会有彩虹消失。

彩虹其实并非消失在半空中的特定位置。它是观看者观察的一种光学现象，彩虹看起来的所在位置，会随著观看者而转变。当观看者看到彩虹时，它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中心，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，刚好是观看者头部影子的方向，虹的本身则在观看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行见。这亦是为甚么彩虹很少在中午消失的缘由。

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。如果在飞机上，会观察彩虹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，在月光剧烈的晚上可能消失。由于人类视觉在晚间低光线的状况下难以分办颜色，故此晚虹看起来似乎是全白色。

双彩虹许多时候会见到两条彩虹同时消失，在平常的彩虹外边消失同心，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。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，便会产生其次道彩虹(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。两次反射最剧烈的反射角消失在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。由于有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹其实肯定跟随主虹存在，只是由于它的光线强度较低，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年发觉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试验，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。他精确     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现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觉。

彩虹的形成科学原理是什么篇2

彩虹是太阳光穿透雨的颗粒时形成的。

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。所以七种颜色会很美丽地排列起来。这就是形成彩虹的原理。

彩虹形成的缘由：

在雨后的天空，有时候会看到挂在空中的一道长长的七颜色虹，它特别好看，就像一道桥梁一样。不过彩虹并不是每次下雨之后都能看到的，而之所以消失彩虹，主要是由于光的折射和反射原理。

彩虹是阳光照耀到空中接近球形的小水滴，从而消失色散以及反射形成的，阳光在透过水滴的时候会从不同角度进去，而在水滴里面也会用不同的角度进行反射，而在水滴里面以40-42度进行反射的时候，就会形成彩虹。

具体来说，阳光在进入水滴的时候，先折射依次，接着在水滴的背面进行反射，离开水滴的时候还会再折射依次，也就是说只有经过依次反射两次折射之后，就会形成彩虹。彩虹常常在下午或者是雨后天晴的时候消失，从外圈到内圈依次是红橙黄绿青蓝紫这七种颜色。

彩虹的形成科学原理是什么篇3

彩虹是什么?

彩虹是一种可以在天空中消失的多色弧形现象，彩虹的颜色是由光线通过大气中的水滴反射和分散而产生的。然而，这一现象实际上并不存在于任何特定的地点。从本质上说，彩虹是一种光学错觉。

彩虹是如何形成的'?

当光线(通常是阳光)穿过悬挂在大气中的水滴时，彩虹就形成了。光波穿过水滴时会转变方向，产生两个过程：反射和折射。当光线反射到水滴上时，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。

彩虹的形成是由于白光进入水滴，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。

彩虹的颜色

每一种颜色的波动都有不同的长度，由于红光波长较长，所以最常消失在彩虹的外缘。同样，其他颜色也依据它们的波长排序。然而，这些光波是肉眼看不到的。这些看不见的光线消失在彩虹的两边，紫外线比紫光短，x射线甚至比紫外线短。

不同类型的彩虹

一、双彩虹

当其次道彩虹在主彩虹上方可见时，就会消失双彩虹。其次道彩虹不如第一条那么光明。这种现象是由双重反射造成的，这导致其次彩虹的颜色挨次被颠倒。

二、单颜色虹

在接近日落或日出的降雨之后，这些彩虹更常见。在这几个小时，阳光更深地进入大气层，使绿色和蓝色的光波传播到更宽阔的区域，没有这些颜色，红色光波就能主宰天空。单颜色虹被认为是一种罕见的现象。

三、月虹

也有很多名字，如白颜色虹或月弓。这道彩虹不是由于阳光而形成的，而是靠近月光的结果。在这里，来自月球表面的光线以微小的液滴反射，最终导致折射和颜色流。然而，月亮弓会特别微弱，以至于肉眼无法捕获到它。没有特别的装置，肉眼只会看到天空中白色的弧线。

四、反射彩虹

这种彩虹是由反射光的反射引起