美丽的彩虹
当你看到彩虹时,会有一种快乐的感觉,就像大自然给了你奖励一样。在一场猛烈的雷雨之后,看到一座彩色的拱门穿过平静的天空,感觉很好。
但你可能不知道彩虹不是真正的拱形,它们也不是弓形的。事实上,所有的彩虹都是完整的圆形,只是因为它们被地面和地平线挡住了。
要观察彩虹的完整圆形,你必须找到一个好的制高点。
为什么我们只看到拱形?
彩虹形成
介质非常重要:在空气中,光以每秒30万公里的速度游泳。但由于液体水的密度较高,光不能很快通过它。一旦一束通过空气的光接触到水,它的速度就会慢得多。
在彩虹现象下,进入单个水滴的阳光会多次弯曲或折射。首先,当它经过一个水滴时,它会弯曲。之后,光线从水滴远端的内壁反射,再次进入空气。当光线离开时,它会再次折射。
圆形彩虹
通过折射,水滴将阳光分离成其组成的颜色。你应该知道,虽然阳光看起来是白色的,但它实际上是可见光谱中所有颜色的混合物。每个都有不同的波长;最长的是红色的,最短的是紫色的。由于这些特点,当一束白色的阳光进入水滴时,它的组成颜色会从不同的角度反射并离开水滴。这就是为什么彩虹中的所有颜色都被分成不同的层。
如果你想看到彩虹,你的眼睛必须远离太阳,你面前必须有很多水蒸气。一旦白光照射到这些地方,其组成部分的颜色就会分散。
彩虹颜色
你感知这些颜色的能力取决于你的身体位置。液体水幕中的每一滴水都是一个小棱镜。它们都把白光分解成不同的颜色光束。你的眼睛看不到超过一种颜色。
紫色是彩虹中最低的颜色,因为紫色的光从水滴中射出最尖锐的角度:相对于它的入射点40度。同时,彩虹顶部的红光以大约42度的角度反射回你的方向。
反日点位置
反日点
这里的一个关键因素是反日点的位置。这是天空中的一个点(或地面上的一个点)。与你的视角相比,它与太阳的温度只有180度。在阳光明媚的情况下,阴影的头部会标记反日点。每一道彩虹都是一个完美的圆圈,以这一点为中心。
如果你站在地上,你看不到圆的下半部分。事实上,从这个角度来看,彩虹中的任何低于地平线的部分都是看不见的。原因之一是地球表面的近距离限制了你视线中雨滴的数量和浓度。
可见的彩虹
因此,彩虹的百分比与太阳的位置直接相关。当我们的太阳在地平线上时,反日点会很高,这给了你看到更大彩虹的机会。
相反,如果太阳高于地平线42度以上,地面观察者就看不到彩虹的任何部分。
当你在飞机上飞行时,事情变得更有趣了。在雨天或雾天,乘客和飞行员偶尔会看到完整的圆形彩虹。
佛光现象
佛光
最后,我们将讨论一些圆形和彩色的视觉错觉,它们看起来像彩虹,但实际上不是彩虹。在下一架飞机上订一个靠窗的座位,你可能会见证一道奇光。
当你向下看云或雾时,这些紧密的圆圈会出现在反日点周围。与彩虹不同,它们是电磁波的产物。从高山上可以看到壮丽的风景。
这些奇怪的光环是由光和悬浮的冰晶相互作用形成的。
所有的自然现象都可以科学地解释,但你必须花一些时间来理解这些现象!
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