光學-彩虹

彩虹

文章日期：2007-11-18 13:14

彩虹
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（一）彩虹是氣象中的一種光學現象，又稱天虹，簡稱虹。
（二）彩虹的七彩顏色：西方的說法是：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，源於科學家牛頓分解七原色後取的名字。


（三）彩虹的出現：
1.  彩虹最常在下午，雨後剛轉天晴時出現。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴
2.    另一個經常可見到彩虹的地方是瀑布附近。
3.    在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧，亦可以人工製造彩虹。
（四）       彩虹原理：
1.  彩虹是因為陽光射到空中接近球形的小水滴，造成色散及反射而成。
2.    陽光以不同角度入射，在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈。
3.    陽光進入水滴，先折射一次，然後在水滴的背面反射，最後離開水滴時再折射一次。
4.天上的彩虹，是太陽光經無數小水滴兩次折射和一次反射造成的。
5.不同波長的光的折射率有所不同。
6.  藍光的折射角度比紅光大，由於光在水滴內被反射，所以觀察者看見的光譜是倒過來，紅光在最上方，其他顏色在下。
7. 它的位置必定是在太陽的相反方向。
8.當太陽在空中高於42度時，彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因。
9. 倘若在飛機上，會看見彩虹會是完整的圓形而不是拱形，而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向。
10.1307年時已有歐洲人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成。
11.笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進行實驗，得出水對光的折射指數，用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成，而副虹則是兩次反射造成。他準確計算出彩虹的角度，但未能解釋彩虹的七彩顏色。
12.牛頓以玻璃稜鏡展示把太陽光散射成彩色之後，關於彩虹的形成的光學原理才全部被發現。
（五）       霓的原理
1.  在平常的彩虹外邊出現同心，但較暗的副虹(又稱霓)。
2.  副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成。
3.  最強烈的反射角出現在50°至53°
4.  因為有兩次的反射，副虹的顏色次序跟主虹反轉，外側為藍色，內側為紅色。

97.7.27〈日〉
下午六點多，出現完整、美麗、巨大的虹與霓，叫人讚嘆！