为什么彩虹是半圆形
彩虹,又称天虹,简称虹,是气象中的一种光学现象。是因为阳光射到空间接近圆点的小水滴造成色散及反射而成的。在天空上形成拱形的七彩光谱,雨后常见。形状弯曲,色彩艳丽。东亚、中国对于七色光的最普遍说法是(从外至内):红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。事实上彩虹有数百万种颜色。
彩虹
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。
读文网网知识扩展:
在中国神话中,女娲炼五色石补天,彩虹即五色石发出的彩光。在中国,虹可以认为是双头蛇/龙,同时白虹经天等天象被认为是不吉的征兆。在台湾太鲁阁族中,彩虹的尽头是祖灵的所在地。
在西方,希腊神话中,彩虹(Iris)是沟通天上与人间的使者;爱尔兰民间传说中,矮精灵(leprechaun)将宝藏收于彩虹的尽头;印度神话中,彩虹是雷电神“因陀罗”(又译作“帝释天”)的弓,名为Indradhanush;北欧神话中,彩虹桥(Bifröst)连接神的领域“亚斯格特”(Asgård)和人类居所“中土世界”(Midgård)。