虹的形成需要什么条件-一佳虹-物理学习资料
编辑： admin 2017-03-03
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白光和空气中的水滴
提示：
白光与空气中的水滴
彩虹，是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到空气中的水滴，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱，雨后常见。
类似问题
类似问题1：地震后为什么要出彩虹?地震虹是怎么形成的?没什么,就是想问问.
彩虹和地震
日本的椋平广吉发现了一种地震虹.据《地光》2一书称：“自1919年以来,他看到这种地震虹有一千九百多次,并据此预报过多次地震,其中包括1923年关东大地震、1927年丹后地震、1930年北伊豆大地震、1936年大阪北河内强震、1944年三河地震、1948年福井地震、1959年美国蒙塔那州大地震以及1974年5月9日伊豆半岛地震等等.
1930年11月25日早晨,椋平广吉观测到地震虹,当天下午即给京都帝国大学理学院院长拍了一封电报,预告次日凌晨4时许伊豆地区有地震.果然,第二天凌晨4时3分北伊豆发生了7.1级地震.椋平电报的影印件曾发表在1930年11月28日的《大阪日报》上.”
这些事实表明,地震虹与地震有关.对此,椋平广吉没有作出任何理论解释.笛卡儿理论认为地震虹仅仅与水珠有关显然无法令人满意：地震仅仅与空中存在大量水珠有关?
如前述,彩虹与汽团有关.因此,地震与这种汽团必然有关系：地震发生前,地壳会释放许多汽体.这些汽体构成汽团.如果此时刚好有合适的阳光,便出现彩虹——地震虹.《地光》一书描述,“当这种虹的颜色较浓时会有微震,颜色谈时即有大震发生”.这可解释为：当这种汽团密度较小时,显示的地震虹暗淡些.这预示震前地壳释放的能量小些,大部份能量将积集在地震发生时释出,故地震强度就大些.当出现比较鲜艳的地震虹时,震前很大部份能量已先期释放——以大量汽体的形式释出,并形成密度较大的汽团,故地震发生时,其强度就相对小些.
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类似问题3：霓和虹的形成原理为什么光会在水珠内两次反射,就是说第二次为什么会反射,而不会直接折射出水珠.[物理科目]
过程是这样的：光线折射进入水珠->若干次反射-〉折射出水珠.当然中间的若干次反射并不完全,每次都只有一部分能量反射,另一部分确实是通过折射损失了.所以一般情况下只反射一次（虹）最多两次（霓）,次数再多就什么也看不到了.上次看过一张照片有反射三次的,不过非常淡.
补充：画一下图就会发现全反射是不可能的,因为前一次折射/反射的出射角等于后一次折射/反射的入射角.既然第一次是折射,那么后面每一次都会有折射发生.
类似问题4：请问虹是如何形成的?虹和霓有什么区别?尽可能详细点[物理科目]
造成彩虹的光学原理彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴,造成色散及反射而成.阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射.当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹.造成这种反射时,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.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.
双重彩虹,上方为霓,下方为虹很多时候会见到两条彩虹同时出现,在平常的彩虹外边出现同心,但较暗的副虹(又称霓).副虹是阳光在水滴中经两次反射而成.两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外.因为有两次的反射,副虹的颜色次序跟主虹反转,外侧为蓝色,内侧为红色.副虹其实一定跟随主虹存在,只是因为它的光线强度较低,所以有时不被肉眼察觉而已（参看).
彩虹其实并非出现在半空中的特定位置.它是观察者看见的一种光学现象,彩虹看起来的所在位置,会随著观察者而改变.当观察者看到彩虹时,它的位置必定是在太阳的相反方向.彩虹的拱以内的中央,其实是被水滴反射,放大了的太阳影像.所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮.彩虹拱形的正中心位置,刚好是观察者头部影子的方向,虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置.因此当太阳在空中高于42度时,彩虹的位置将在地平线以下而不可见.这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因.
彩虹由一端至另一端,横跨84°.以一般的35mm照相机,需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下.倘若在飞机上,会看见彩虹会是完整的圆形而不是拱形,而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向.
苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成.笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射.他以玻璃球注入水来进行实验,得出水对光的折射指数,用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成,而副虹则是两次反射造成.他准确计算出彩虹的角度,但未能解释彩虹的七彩颜色.
后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后,关于彩虹的形成的光学原理全部被发现.
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神话及宗教中的彩虹
彩虹升起的地方在中国神话中,女娲炼五色石补天,终止了一场从天的缺口降下来的大洪水.
在《圣经·创世记》9:13里,上帝在大洪水过后,以彩虹跟诺亚及其子孙立约,再也不降如此大的洪水来毁灭世界了.
在希腊神话中,彩虹是由信使Iris所铺设连接天地的道路.
在爱尔兰神话中,彩虹升起的地方是藏有黄金等宝藏的地方.
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彩虹
页面分类:气象学 | 光学
类似问题5：哪位大侠能解释一下彩虹主虹下面干涉虹产生的原理?主虹就是咱们通产看到的彩虹的主要部分，它的上方一般有一个颜色数顺序和它相反的颜色较淡的霓，下方有几条更淡的条纹叫干涉虹，[物理科目]
霓
霓
有时在虹的外侧还能看到第二道虹,光彩比第一道虹稍淡,色序是外紫内红.称为副虹或霓.
霓和虹的不同点仅仅大于光线在雨点内产生二次内反射,因此光线通过雨滴后射到我们眼帘时,光弧色带就与虹正好相反.
彩虹,简称虹,英文叫rainbow.在东北农村彩虹叫“绛”,东北音读作gang,去声.我记得小时候姥姥和母亲特别告诉我,雨后出现彩虹时（一般在早晨或者傍晚出现,很少在中午.夏天向天空喷一口水汽也能容易地生成小彩虹）,不许用手指指点彩虹,否则不吉利,如家里面自己制作大酱的话,酱就可能烂掉.这可能是利用了谐音,具体原因我现在也不知道.当然我从小对那些说法就不信,也确实偷偷用手指指点过彩虹,好像什么异常也没有出现.
通常说的彩虹一定是红色在外,紫色在内,呈弧形,弧高40～42度.这可以通过几何光学的折射和反射定律,及地球与太阳（别的光源也可以）的关系解释,简单说就是,太阳光线通过大量小球形的水珠时,发生折射和反射后到达人的眼睛,形成了色彩分开的虚像.频率高的光波折射的程度要大于频率低的光波,于是彩虹中红色在外,紫色在内,中间有各色光带.
与彩虹相对的是“霓”,它也叫副虹,位于“虹”的外圈,一般不出现,或者即使出现亮度和鲜艳程度也不及虹.英文中,与霓对应的是“secondary rainbow”,也称二级虹、次级虹,弧高52～54.5度.“霓”的色彩正好与虹相反,即外圈是紫色,内圈是红色.霓的成因也与折射和反射有关,只不过它是二次内反射（double 或 twointernal reflections）的结果（所以亮度减少）.严格说在主虹（即通常的虹）内侧,还有复杂的光学现象,要用到其他其他理论才能解释.据说Carl Boyer写过一本书《虹：从神话到数学》（The RainbowFrom Myth to Mathematics,1959）,大概讲述人们认识虹的历史过程.
历史上关于虹有大量描写和论述,好像朱熹就正确地指出过虹的形成与小水珠有关.在近代科学史上,笛卡儿（Rene Descartes,1637）和牛顿都专门研究过虹,有精确的解释.有趣的是,意大利的一位还用现象学的方法研究过虹,他做了许多现象学的实验,重现了几何光学关于虹的几乎全部实验结果.他试图表明,当年哥德的颜色理论也许还有用（那作者我忘记了,从网上能够找到）.