彩虹顶部的紫色

上篇文章我们说到了光和颜色的奥秘!这是理解彩虹背后物理学的第一步,因为彩虹的形成与光和颜色有很大的关系,有兴趣的朋友可以戳下方链接:一口气搞懂︱颜色的奥秘,物理学和生物学共同作用的结果。

早在中国唐朝,孔颖达就提出了“若云薄漏日,日照雨滴则虹生”,表明了虹是日光照射雨滴所产生的自然现象。

说到彩虹想必大家都很了解,也能说出个门道,例如:彩虹是光通过水的微小颗粒折射形成的,彩虹有7种颜色等等,但是这些说法都不完整,今天我就带大家详细了解下彩虹背后的物理学原理,还包括一些你可能不知道的彩虹:双彩虹,霓虹,倒置彩虹(微笑彩虹),月虹!

我们怎样理解太阳电磁波谱得平滑呢?我们知道太阳光属于电磁波,电磁波包括我们看得见的、看不见的,波长从数十米,拥有极低能量的无线电波到纳米波段,拥有极高能量的γ射线,波长的过度极其平缓,类似于我们常说的“无级变速”这种概念!所以太阳光由无数种波长的光组成,而不同的波长代表不同的颜色!这么一说,你可能会产生疑问?要是这样的话,是不是太阳光的颜色就多到数不尽了?

是的!确实数不尽,无数种颜色!我之前有篇文章分析过这个问题,有兴趣的朋友可以深入的了解下:你认为彩虹只有7种颜色吗?它可能有10^4、10^6甚至10^32种

至于我们为何只能看到有限的颜色,这就是上文说的,这是我们自己眼睛的问题!我们大概能分辨出1000万种颜色。下面我们就了解下光波的性质:

反射

上图是我发现的解释光折射最好的例子,我们可以把小球比作光子,当第一个光子进入密度好的介质时,会发生减速,而后面的光子还在以同样的速度运行,这样就会发生错位,导致弯折!可以想象一下一排队伍的情形,很好理解!

根据斯涅尔定律,我们知道了光在不同介质中是如何弯曲的。

这个公式中的n是折射率,取决于材料性质。在我们的例子中n1是空气和n2是水。折射角度θ2小于入射角θ1。那么当光从水进入空气,反过来会发生什么?

上图中我们可以看到,会发生相反的情况,反射角会大于入射角,光线会远离法线。我们需记住的是:

从小密度到大密度介质,光线就向法线弯曲。从大密度到小密度介质,光线就会远离法线。

每种颜色的光折射率是不同的,红光的折射率小,紫光的折射率大。

衍射

从上文中,我们已经了解到,当光波从一个反射面反射回来时,光波会改变方向;当光波从一种介质传递到另一种介质(折射)时,也会改变方向。还有第三种改变方向的方法,那就是衍射。

当一个波通过狭缝或在波传播的路径上绕过一个障碍物时,就会发生衍射。上图中,你可以看到水波的行为,光波与之非常相似,光波经过狭缝后也会弯曲。

当光通过狭缝时,较长的波比较短的波传播得范围更广。如果我们有一盏单色灯,它的光线经过狭缝后会分成明暗相间的条纹,如果我们有一盏白光灯,它的光线会分成彩色条纹,也就是我们所说的光谱。

我们通常看到的彩虹叫做主彩虹。是光线通过水滴发生折射并在内部反射时形成的。实际上总共发生了三件事,两次折射和一次反射。首先是光线进入水滴时会发生一次折射,然后在水滴内部发生一次反射,最后是光线离开水滴时又发生一次折射。

下图,来自太阳的入射光线和射向观察者眼睛的光线之间的角度称为偏离角,对于红光与入射光的角度大约为42度。波长越短最终与入射光线的偏离角度越小,紫色大约是40度。这就是为什么我们在彩虹的顶部看到红色,在底部看到紫色。

我们从地面上看彩虹是一个拱,但实际上它是一个圆形。如果你从飞机上看彩虹,你可以看到整个圆形。弧内的每一个水滴都在反射和折射整个可见光光谱。你可以用洒水器自己在家创造一个彩虹,也可以在瀑布处看到彩虹。

要看到彩虹,必须背对着太阳。当太阳太高的时候,彩虹会在地平线以下。最好的观察时间是清晨和傍晚,当太阳接近地平线的时候。

关于彩虹一些有趣的事实:成千上万道彩虹、彩虹不是在一个固定的位置

你知道天空有时会微笑吗?这就是我们常说的微笑彩虹。颠倒的彩虹被称为环天顶弧,这种现象在寒冷的气候中更常见。这些彩虹是由空气中的冰晶形成的。但它们不是真正的彩虹。环天顶弧是一种由阳光通过冰晶折射而产生的光学现象。

月虹

没错,晚上也会有彩虹,这个估计大部分没见过吧。虽说月亮不是初级光源,但它可是太阳光线的搬运工。所以要看到月亮上的彩虹,月亮必须要圆,而且要离地平线很近,天空还必须昏暗,所以要在雨后日出前2 – 3小时或日落后2 – 3小时有可能会看到月虹。

没想到一个小时候都感觉已将掌握的彩虹背后原来也包含这么多科学。

本文来自投稿,不代表展天博客立场,如若转载,请注明出处:https://www.me900.com/277151.html

(0)

相关推荐

  • 中国黑客基地,中国黑客基地:了解更多信息

    说到黑客组织,因为有着海量的人口数量和相对较高的基础教育质量,另外加上邓公早年间那句“计算机要从娃娃抓起”的名言,造就了计算机领域庞大的群众基础。所以我们国家很多黑客组织在世界范围内都有较大影响力。而最为人所知的就是下面这几个。 中国红客联盟:中国红客联盟又名H.U.C,成立于2000年底,由黑客界传奇人物LION牵头组建,联盟成员包括众多国内知名黑客,鼎盛…

    2023-05-11
  • cf为什么老掉线,cf老是玩着玩着掉线

    《cf为什么老掉线?深入探究其背后的原因》 在众多的网络游戏中,《穿越火线》(cf)一直拥有着庞大的玩家群体。然而,不少玩家都曾遇到过cf老掉线的问题,这不仅影响了游戏体验,还可能让玩家们在关键时刻错失良机。那么,cf为什么老掉线呢?接下来,我们将深入探究这个问题。 一、网络环境因素 带宽不足也许你会发现,在网络环境较差的情况下,cf更容易出现掉线的情况。这…

    2025-10-15
  • nokia 610,Nokia610照片传输

    《关于nokia610的深度探讨》 一、外观设计 nokia610的外观设计可能是它给人留下深刻印象的第一个方面。我觉得它的整体造型比较简洁大方,线条流畅,没有过多繁琐的装饰。机身的弧度设计,拿在手中感觉还不错,贴合手掌的曲线,也许能让长时间握持的舒适度有所提升。它的颜色选择虽然不算特别丰富,但那种经典的配色,比如黑色和白色,给人一种沉稳而又不失时尚的感觉。…

    2025-10-31
  • 中国军队现状研究分析

    中美俄作为世界三大军事强国,是被讨论最多的国家,为此中美俄的军事实力,也常拿来对比,那么中美俄的军事实力,到底有怎样的区别呢? 不论是兵力数量,还是武器装备,核武器等,都是世界领先的存在,规模巨大,以这样的基础下,俄罗斯浅浅的军事持续发展,都给自身带来了很大的帮助,一度成为世界第二大军事强国,仅次于**。 虽然说俄罗斯后劲不足,可也是实打实的实力,就是**也…

    2023-06-05
  • 进入注册表命令,进入注册表的运行命令

    以下是一篇关于“进入注册表命令”的文章: 一、注册表的基本概念 注册表可能是Windows操作系统中一个比较神秘的部分,它就像是一个大型的数据库,存储着系统和应用程序的各种配置信息。我觉得可以把注册表想象成一个巨大的档案柜,里面存放着各种关于系统和软件的“档案”。这些“档案”包含了各种设置、参数、驱动程序信息等等。 注册表的结构比较复杂,它由多个层次的键和值…

    2025-09-29
  • 在线拼图,让你快速学会拼图技巧

    大家好,欢迎来到科技熊,我是一个专注于黑科技数码产品开箱体验以及实用技巧,分享的up主。 选择完照片以后大家会看到下方有个创作选项,我们点击然后点击第一个影片这个选项,因为有好多朋友可能都不会制作视频,在这里的话非常简单,我们可以通过它的一键成片去制作,点击左上角一键成片选项,点击以后它会直接自动的合成视频,看起来是不是非常的专业,但是我们也可以选择自己喜欢…

    2023-05-21
  • win8正式版破解,win8完整版

    《关于“win8正式版破解”的探索与思考》 一、破解的初衷与动机 也许很多人对win8正式版破解这件事感到好奇,我觉得大家可能是出于对系统功能的追求和对成本的考量。就好像我们在生活中购买一件商品,如果觉得价格过高,可能就会去寻找一些更便宜的途径。对于电脑系统来说,正版软件价格相对较高,而破解版似乎能让我们以较低的成本获得同样的使用体验,这也许就是一些人想要破…

    2025-08-09
  • 周杰伦求婚时的最浪漫一幕:一个男孩的惊喜一个女孩的

    婚姻对于男女都是人生中的一件大事,一个浪漫的求婚是让爱情升级为亲情的开始,每个女生都期待自己能有一个浪漫的求婚,一起来看看明星们的求婚是如何的浪漫、温馨、惊喜和意外吧。 周杰伦浪漫的求婚方式:餐厅集体求婚 周杰伦和昆凌的婚姻在当年备受关注,先不说结婚的整个浪漫过程,就谈谈周杰伦当初求婚的时候,在餐饮一桌一桌的求婚,然后轮到周董的时候那种场面和震撼,昆凌自己都…

    2023-06-03
  • 简单网页,简单网页代码html作业

    以下是一篇关于“简单网页”的文章: 《简单网页:从基础到实践的探索》 一、网页的基本构成 在我们深入探讨简单网页之前,也许我们首先应该了解一下网页的基本构成。一个简单的网页通常由HTML(超文本标记语言)、CSS(层叠样式表)和JavaScript这三个主要部分组成。 HTML就像是网页的骨架,它定义了网页的结构和内容。比如,我们用标签来表示整个网页的开始和…

    2025-10-02
  • qq农场进不去了,qq农场进不了怎么办

    《关于qq农场进不去了的深入探讨》 一、可能的原因分析也许是网络问题导致qq农场进不去了。我们在使用网络时,就好像是在一条信息高速公路上行驶,如果网络信号不好,就像是道路拥堵一样,信息无法快速传递,也许就会导致qq农场无法加载出来。比如有时候我们在家里,网络可能会因为路由器故障、信号弱等原因而出现问题,这时候打开qq农场就可能会失败。 又或许是qq农场的服务…

    2025-08-12
  • 木头鱼韩语在线翻译,韩语木头人怎么说语音

    《木头鱼韩语在线翻译:探索与思考》 在当今数字化的时代,语言翻译工具变得越来越重要。其中,木头鱼韩语在线翻译作为一款在线翻译工具,引起了人们的广泛关注。它究竟是如何工作的?它的翻译质量如何?它在实际应用中又有哪些优缺点呢?让我们一起来深入探讨一下。 一、木头鱼韩语在线翻译的工作原理 我觉得木头鱼韩语在线翻译的工作原理可能类似于一个大型的语言数据库。它收集了大…

    2025-07-30
  • 梦幻西游转区查询,梦幻西游转区查询攻略分享

    ??梦幻西游转区查询?梦幻西游不仅能转区,还能查看你转区到了哪里。其实不只是梦幻西游,好多游戏都可以转区的,毕竟大家刚开始玩的时候都不知道本区会不会有大神,在本区有没有成就感,所以说玩一段时间之后,转区也是个不错的选择,毕竟可以换一批人陪你玩。? ??你知道梦幻西游转区怎么查询吗?今天,小编就教你梦幻西游转区查询,其实特别简单,在梦幻西游官网就能查,我们一起…

    2023-05-19