为什么彩虹是弯的?

由于波长和折射率的不同,彩虹中每种颜色的光波都有自己特定的弯曲角度 。另外,地球表面的大气是弯曲的,导致太阳光在表面折射,形成我们看到的弯曲彩虹!
严格来说,彩虹不是弯曲的,而是圆的 。因为观者在地面上,彩虹的另一半被地球挡住了,所以只能看到一半的环 。那为什么会形成弧形呢?
原因一:光的波长决定了光的弯曲程度
事实上,如果条件合适,我们可以看到整圈的圆形彩虹 。彩虹是由阳光照射在/经过上述过程后形成彩虹的不同颜色光束的偏转角与原始光束约为180°-42° = 138° 。也就是说,如果阳光与地面平齐,观看彩虹的仰角约为42度 。
想象你在看东方的彩虹,太阳在你身后的西方落下 。白色的阳光(彩虹中所有颜色的组合)穿过大气层,越过你的头顶向东,与风暴落下的水滴相遇 。当一束光束遇到水滴时,有两种可能:一种是光线可能直接穿透过去,或者更有趣的是,它可能击中水滴的前缘,进入时,水滴向内弯曲,然后从水滴的后端反射回来,再从水滴反射回来 。
根据光的波长(即颜色),红光的弯曲程度最大,其次是橙光和黄光,以此类推,紫光的弯曲程度最小 。
每种颜色都有特定的弯曲角度 。太阳光中红光的折射角是42度,蓝光的折射角只有40度,所以天空中每种颜色的位置空是不一样的 。
如果你用一条假想的线把你的后脑勺和太阳连接起来,那么和这条线成42度角的地方就是红色所在的位置 。这些不同的位置勾勒出一条弧线 。因为蓝色和假想线的夹角只有40度,所以彩虹上的蓝色弧线总是在红色下面 。
原因二:和地球的形状有很大关系
【为什么彩虹是弯的?】由于地球表面是曲面,被厚厚的大气层覆盖,雨后空空气中的含水量比平时高,阳光照射空空气中的小水滴时会发生折射 。同时,由于地球表面的大气是一个曲面,太阳光在表面折射形成我们看到的弧形彩虹!

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