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彩虹,，又稱天弓(客家話),、天虹、絳等,，簡稱虹,，是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象，當(dāng)太陽光照射到半空中的水滴,，光線被折射及反射,，在天空上形成拱形的七彩光譜，由外圈至內(nèi)圈呈紅,、橙,、黃、綠,、藍,、靛、紫 七種顏色,。事實上彩虹有無數(shù)種顏色,，比如，在紅色和橙色之間還有許多種細微差別的顏色,，但為了簡便起見,，所以只用七種顏色作為區(qū)別。

一,、簡介

彩虹,，其實只要空氣中有水滴，而陽光正在觀察者的背后以低角度照射,，便可能產(chǎn)生可以觀察到的彩虹現(xiàn)象,，彩虹最常在下午，雨后剛轉(zhuǎn)天晴時出現(xiàn)，這時空氣內(nèi)塵埃少而充滿小水滴,，天空的一邊因為仍有雨云而較暗,，而觀察者頭上或背后已沒有云的遮擋而可見陽光，這樣彩虹便會較容易被看到,。另一個經(jīng)�,？梢姷讲屎绲牡胤绞瞧俨几浇�，在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧,，亦可以制造人工彩虹,。

月虹，又稱晚虹,，是一種非常罕見的現(xiàn)象,，在月光強烈的晚上可能出現(xiàn)，由于人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辨顏色,，故此晚虹看起來好像是全白色,。

二、原理

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,。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射，在水滴內(nèi)亦以不同的角度反射,。當(dāng)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，然后在水滴的背面反射,，最后離開水滴時再折射一次,，總共經(jīng)過一次反射兩次折射。因為水對光有色散的作用,，不同波長的光的折射率有所不同,，紅光的折射率比藍光小，而藍光的偏向角度比紅光大,。由于光在水滴內(nèi)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,。因此，彩虹和霓虹的高度不一樣,，顏色的層遞順序也正好反過來,。彩虹意旨光線經(jīng)過兩次折射一次反射,，霓虹則是光線經(jīng)過兩次折射兩次反射。

三,、變化

1.多重彩虹

大多數(shù)人因為沒有積極的去觀察而不會注意到霓,，霓是經(jīng)常出現(xiàn)在主虹外側(cè)昏暗的第二道彩虹。霓是陽光經(jīng)由雨滴內(nèi)兩次反射和兩次折射產(chǎn)生的,，出線的角度在50–53°,。兩次反射的結(jié)果，使得霓的色彩排列和虹的弧相反,，藍色在外而紅色在內(nèi),。霓比虹暗弱，因為兩次反射不僅使得更多的光線逃逸掉,，散布的區(qū)域也更為寬廣,。在虹與霓之間未被照亮的天空，因為是亞歷山大最先描述的,，所以被命名為亞歷山大帶,。

更暗的第三道虹，甚至第四道虹,，都曾經(jīng)被拍攝過,。這些是陽光在雨滴內(nèi)經(jīng)過三次或四次反射造成的,。這些虹都出現(xiàn)在與太陽同一側(cè)的天空,，第三道和太陽相距約40°，第四道則約為45°,。因為陽光的關(guān)系,，用肉眼很難看見。

Felix Billet (1808–1882) 敘述過更高階的虹,，他描繪出第19道虹的位置,，并稱此種模式為"彩虹玫瑰"。在實驗室內(nèi),，使用更明亮的光線和準(zhǔn)直良好的激光,，可以觀察到更高階的虹。據(jù)報吳等多人在1998年使用類似的方法,，以氬離子激光光束達到200階的虹,。

2.反射虹和被反射虹

當(dāng)彩虹出現(xiàn)在水面的物體上時，來自不同光路互補的兩個鏡弧可能分別出現(xiàn)在水面上和水面下,。它們的名稱略有不同,，如果水面是平靜的被反射虹將呈現(xiàn)鏡像出現(xiàn)在水面的地平線下方。陽光在抵達觀測者之前首先受到雨滴的偏折,，然后經(jīng)過水面的反射,。被反射虹,，至少是一部分，經(jīng)�,？梢�,，甚至在小水坑都可見。

當(dāng)陽光在抵達雨滴前先被水面反射,，它可能生成反射虹,，如果水面夠大，整個表面也是平靜的,，并靠近雨幕,，反射虹便可能出現(xiàn)在地平線之上。它與正常的彩虹交會在地平線處,，并且它的弧會在天空的較高處,，因為它的中心在地平線之上，而正常彩虹的中心在地平線之下,。由于需要上述條件的配合,，反射虹是很罕見的。

如果反射的弧再被反射,，并且霓反射弧和他的反射弧同時都出現(xiàn),，同時出現(xiàn)6條(或是8條)彩帶也是可能的。

3.全圓彩虹

全圓彩虹導(dǎo)因于雨滴對陽光的“內(nèi)反射”所造成的,，因為雨滴和空氣的折射率不同導(dǎo)致,。

刷題鞏固

例題：彩虹是太陽光照射到空氣中的水滴時，光線被折射及反射,，在天空中形成的拱形七彩光譜,。下列關(guān)于彩虹的說法正確的是：

A.冬天不易出現(xiàn)彩虹

B.水滴越大，彩虹越不明顯

C.彩虹上的藍光總在紅光上方

D.彩虹的明顯程度與陽光強度無關(guān)

正確答案是A

解析

本題主要考查物理常識,，涉及到彩虹相關(guān)知識,。

A項正確，一般冬天的氣溫較低,，在空中不容易存在小水滴,，下陣雨的機會也少，所以冬天一般不容易有彩虹出現(xiàn),。

B項錯誤,，在陽光強度一定的條件下，彩虹的明顯程度,，取決于空氣中小水滴的大小,。小水滴體積越大，形成的彩虹越鮮亮,，小水滴體積越小,，形成的彩虹就不明顯,。

C項錯誤，水對陽光有色散作用,，不同波長的光的折射率有所不同,。因為藍光的折射率比紅光大，致使藍光的偏折程度大,。所以紅光在最上方,，其它顏色在下。

D項錯誤,，彩虹的明顯與否,，一主要取決于在各色光的寬度上，寬度大就明顯,，寬度小則各色光重疊不明顯;二與太陽光的強度有一定關(guān)系,，因為太陽光強可以影響各色光的亮度。因此彩虹明顯度與太陽光強有關(guān),。

故正確答案為A,。

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