下雨後會出現彩虹為什麼是弧形的?

2023-01-08 20:00:36 字數 5167 閱讀 6892

1樓:柯柯學姐

下雨後會出現彩虹為什麼是弧形的?

為什麼我們看到的虹總是圓弧形的呢?

為了解釋這個問題,我們要先了解入射角α、入射光線和射出光線的夾角θ 的關係。

這其實就類似於一個圓錐模型,我們以人眼為圓錐頂點,圓錐的高度為太陽光的方向,圓錐的斜面線為射入人眼的光線,我們都知道圓錐的任意一條斜面線與圓錐的高度夾角都是相同的,那麼只有當彩虹符合圓錐底面的圓弧形狀時才能保證太陽光線和射入人眼的光線的夾角一致。這就是彩虹為什麼是弧形的原因了。

因為太陽光是一束平行光,當光線射到雨幕上時,雨幕上每一個水滴都會改變入射陽光的方向,然而作為某一個觀測者,他只能看到符合最小偏向角條件而射到眼中的光線。所以我們看到的虹總是圓弧形的。

其次,光的波長決定光的彎曲程度。事實上如果條件合適的話,可以看到整圈圓形的彩虹。與地球的形狀有很大的關係。

由於地球表面為一曲面而且還被厚厚的大氣所覆蓋,在雨後空氣中的水含量比平時高,當陽光照射入空氣中的小水滴形成了折射,同時由於地球表面的大氣層為一弧面從而導致了陽光在表面折射形成了我們所見到的弧形彩虹!

2樓:z暱稱

彩虹是一種大氣現象,當空氣中富集了大量的水汽,經過太陽光以較小的角度照射,陽光照射在水蒸氣中的小水滴上會折射出七彩的色帶。彩虹是因為陽光射到空中接近圓形的小水滴,造成色散及反射而成。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,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,造成我們所見到的彩虹。造成這種反射時,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。其實只要空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象。

3樓:佘曼蔓

是通過光的折射而出現的彩虹,所以是弧形的。

雨後天晴就會出現彩虹,彩虹為什麼是彎的?

4樓:天黑之前

彩虹形成的自然條件需要空氣中有水滴,觀察者背對陽光,光以低角度照射空氣中的小水滴,光在水滴之中經過折射和反射到達人眼中,不同顏色的光頻率不同,其通過不同介質的折射率不同,頻率越大,折射率越高,因此,白光經過折射可以形成「七彩」的虹。

彎曲的彩虹形成以紅光為例,一束光線經過球形的水滴,利用斯涅耳定律和反射定律確定其角度偏差定為d(α)大小為:180°+2α-4β。

利用斯涅耳定律可以用α替代β,從而得出偏差角隨α的變化關係(折射率定為。

從以上示意圖可以看出,其偏差最小對應的角度範圍內的光線是最集中和明顯的,更加直觀一點,可以畫示意圖。

因此,這個使偏差角最小的α的角是我們要求的。求解可得α的角度為。

從而偏差角為,水滴折射出的光線與太陽光形成的夾角為,以人眼為圓錐點,太陽光平行的方向為高,42.

52°為母線與高的夾角,光線形成一個圓錐面,由於眼睛無法區分距離,所以看到的是一個圓弧。(其他角度由於光線的密度低,會發散。)

針對不同的光線,其夾角會有微小區別,因此會形成七彩圓形的虹。生活中由於地面的阻擋,因此只能看到圓弧的一部分,就是一個彎曲的拱形虹。

有關於彩虹的一個很有意思的點就是,每個人看到的彩虹都是由不一樣的水滴反射得到的,它是獨屬於你一個人的彩虹。

5樓:他咯兔卡

因為光穿越水滴時會形成不同程度的彎曲,然後不同顏色的彎曲程度也不同。

6樓:雨女無瓜

陽光有很多顏色,這些顏色的波長都是不同的,按順序就是彎的。

7樓:夢裡親吻你一口

各種顏色的光的折射角度不同,所以彩虹看起來是彎的。

8樓:凌晨五點失眠

這是安順系排列的,不同顏色的光長度不同,軌跡不同。

9樓:小阿園呀

水分子經過光的折射,它是呈現彎曲的。

10樓:隴東槍

因為光的折射,光通過折射會形成彎曲。

11樓:林裡有鹿有孤獨

不同顏色的光頻率不同,折射率不同。

12樓:的的認同

經過水分子的折射,光是彎曲的。

13樓:你的老友紀

波長,每個顏色的波長不同。

為什麼雨後天空會出現半圓弧形的七色彩虹?

14樓:匿名使用者

當太陽光通過三稜鏡的時候,前景的方向會發生偏折,而且把原來的白色光 線分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種顏色的光帶。 下過雨後,有許多微小的水滴漂浮在空中,當陽光照射到小水滴上時會發生折射,分散 成7種顏色的光。很多小水滴同時把陽光折射出來,再反射到我們的眼睛裡,我們就會看到一 條半圓形的彩虹。

15樓:蟲児飛呃

太陽光通過三稜鏡,前景的方向發生偏折,把原來的白色光線分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種顏色光帶。雨後,有許多水滴浮在空中,陽光照射到小水滴上會發生折射,分散成7種顏色的光。小水滴把陽光折射出來,反射到我們的眼睛,就會看到一條半圓形的彩虹。

彩虹為什麼是弧形的

16樓:跪著作揖

陽光是從不同角度射入水滴的,反射出的光線也朝向不同的角度,而只有某個特定角度(大約是40°到42°)的光線的強度最強,只有這個角度的光線進入人眼後,人眼才能看到彩虹。因此,如果以人眼為中,沿平行於太陽光的方向做一條軸線,那麼以同一角度進入人眼的光線就會圍繞這條軸線形成一個圓錐面。

傍晚的太陽光方向幾乎平行於地面,這時圓錐面映入人眼以後近似是一個完整的圓環,如果陽光不平行於地面,圓錐面一部分被地勢遮住,這時人看到的彩虹就是一段圓弧了。

其次,與地球的形狀有很大的關係。由於地球表面為橢圓形,而且還被厚厚的大氣所覆蓋,在雨後空氣中的水含量比平時高,當陽光照射入空氣中的小水滴形成了折射,同時由於地球表面的大氣層為一弧面從而導致了陽光在表面折射形成了我們所見到的弧形彩虹。

17樓:匿名使用者

陽光射入小水滴,即從空氣這種媒質進入水這種媒質,發生一次折射,由於構成白光的各種單色光的折射率不同,紫光波長最短,其折射率最大,紅光波長較長,其折射率最小,其餘各色光則介乎其間。因此,光線在小水滴內產生分光現象,各色光同時在小水滴繼續傳播,遇到水滴的另一介面時被反射回來,重新經過小水滴內部,出來時再一次發生折射回到空氣中。這樣,陽光在小水滴中進行了兩次折射和一次全反射就被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光。

當空氣中的小水滴數量很多時,陽光通過這些小水滴,經過反射和折射作用,射出來的光集中在一起,天空中美麗的彩虹就形成了。

拱形是由於空氣中的小水滴密度不一樣而形成的。

18樓:匿名使用者

實際上,天空中每一滴水滴的色散都是一致的,不論你在**看、沒看到,或者看到什麼顏色的彩虹。

如果在足夠大的面積上按上多部照相機拍攝同一個彩虹,然後把**疊加,應該能看到滿天彩虹。

唯一差別的就是他們相對於觀察者的位置,兩側距離遠,角度大,所以只有低處的水滴才能把虹散射到觀察者處。

19樓:匿名使用者

彩虹實際上是一個光環。是一個圓形的光環。只不過你在你所在的位置不能完全看到這個光環而已,而只能看到這個環的一部分,所以就是一個圓弧的形狀了。

為什麼彩虹都是弧形的呢?

20樓:網友

彩虹經過折射――反射――折射,後射像我們的眼睛所形成。

21樓:匿名使用者

我剛不久還看見一個網友問:「為什麼在飛機上看彩虹,彩虹是圓形的呢?」所以在不同的位置看,會有不同的感覺。

為什麼彩虹是弧形?

22樓:匿名使用者

這要從彩虹形成的原理說起。

雨後天空懸浮著很多小雨滴,如果太陽光射入雨滴的角度合適,會先從空氣折射入雨滴,然後再雨滴內表面反射,最後從雨滴折射入空氣,由於太陽光中的各種顏色的光折射率不同,折射角也不同,於是不同顏色的光就分散開來,我們會在天空看到彩色光帶,這便是彩虹,如果太陽光在雨滴內有兩次折射兩次反射,會形成霓,它在虹的外面,色彩淡些,顏色排列和虹相反。

---現在問題是「彩虹為什麼是弧形的」,不急,聽我慢慢道來:

理論和實驗表明,太陽光中某一種顏色的光入射雨滴某一點時,如果角度合適,出射光線方向相對於太陽光方向偏轉角度最小(叫「最小偏向角」),那麼,在這一點附近的同顏色光線射出雨滴後方向幾乎平行,這個方向此種光線最為集中,可以清楚看到,而在其他方向射出時,將散得很開而觀察不到,例如,彩虹中紅光最小偏向角是137°20',這個方向的紅光射入人眼才看到彩虹中的紅光。但是,由於雨滴是球形的,最小偏向角是137°20'的紅光光線分佈在以入射太陽光線為軸的錐形面上,射入人眼的也只是其中一條,如圖(附件),根據對稱性,可以看出,分佈在圖中圓形虛線上的雨滴,射出的紅光都能被看到,於是彩虹中的紅光是圓形。其他光線也一樣分析,只是角度不同而已,於是,我們看到彩虹是圓的。

由於地平線遮住一部分,我們看不到完整的彩虹,但是,在高山頂或飛機上可以看到完整的彩虹。

23樓:匿名使用者

簡單的理解 一下吧,因為地球是橢圓的。

24樓:a神經古怪

光可能直接穿透過去,或者更有趣的是,它可能碰到水滴的前緣,在進入時水滴內部產生彎曲,接著從水滴後端反射回來,再從水滴前端離開,往我們這裡折射出來。

為什麼雨停後天空會出現彩虹,下雨後,天空為什麼會出現彩虹

彩虹是太陽光穿透雨的顆粒時形成的。原本光是筆直行進的,但它也具有一旦進入水中就會折射的性質。因此太陽光在通過雨的顆粒時就會折射。此時,由於光折射的角度因顏色而各異,所以七種顏色會以各自不同的角度折射。所以七種顏色會很漂亮地排列起來。這就是形成彩虹的原理。因為彩虹呈現於與太陽方向相反的天空,所以想在雨...

下雨後雨水裡出現彩虹那是什麼現象

因下雨,改變了大氣溼度,相應區域大氣密度與其他區域就產生了差異,本質上視為兩種介質,光穿過大氣層時有折射角,光進入大氣層,到達雨後大氣區域,又有一個折射角,兩個折射角度差即偏向角,由於太陽光是複合光,即包括紅橙黃綠青藍紫七色,每種顏色偏向角都不同,所以兩側折射造成了七色分離,所以看到了七色彩虹。這是...

下雨後天空會出現一道美麗的彩虹構成一道亮麗的風景線。請解釋彩虹出現的原因

是氣象中的一種光學現象。當太陽光照射到空氣中的水滴,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,雨後常見。形狀彎曲,色彩豔麗。東亞 中國對於七色光的最普遍說法是 從外至內 紅 橙 黃 綠 青 藍 紫。因為下完雨後空氣中充滿了水氣,當陽關一照,空氣中的水發生折射,便出現了彩虹。彩虹是因為陽光射到空中...