彩虹為什麼是弧形

『壹』 弧形彩虹的形成原因是什麼

由於地球表面是一個曲面並且被厚厚的大氣所覆蓋，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時就形成了折射，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。

彩虹是由將太陽光分解成不同波長或顏色的水滴形成的，而我們平時看見的彩虹只是半弧形的，這是因為地平線擋住了它的下半部分；而太陽的高度可以決定彩虹弧度的多少，太陽在天空中越低，彩虹的底部就越高。因此站得越高，看到的彩虹弧度就越完整。

科學證明，所有的彩虹都是全圓形的，只是我們平時無法從地面上看到，想要看到全圓形彩虹是非常難得的，必須具備「天時地利」的條件，所以通常只有得興源才能見到這種自然奇觀。

(1)彩虹為什麼是弧形擴展閱讀

與弧形彩虹相似的現象：

1、火焰彩虹

火焰彩虹，是極為少見的景象，只有太陽處於天頂，太陽光穿射過高海拔處的卷雲，並且卷雲富含冰晶時，火焰彩虹才有可能產生。

2、冰彩虹

氣象官員又將冰彩虹稱作"22度虹"，因為這種環形結構是在太陽周圍22度范圍內形成的。這種視覺現象是由大氣里的盤狀冰晶反射陽光形成的冰彩虹，這些冰晶所在的雲團一般很薄，而且是一簇簇聚集在一起，常被稱作卷雲。

只有當太陽升得很高（大約位於地平線上方58度范圍內），而且它發出的光正好從高空卷雲里穿過時，才能看到這種罕見現象。太陽的高度決定了這種光暈的清晰度。而且卷雲里的冰晶必須呈六邊形，而且薄薄的冰片必須與地面平行。

3、月亮彩虹

彩虹是經常在雨後出現的，而且經常會出現。但是，這種月亮彩虹並不經常被人們看到。因為月亮彩虹形成的條件比較少見，它一般都是在滿月或者是馬上就滿月的夜晚，而且還需要在月亮低垂的時候才會發生這種現象。

『貳』 為什麼彩虹都是弧形的呢

由於地球表面是一個曲面並且被厚厚的大氣所覆蓋，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時就形成了折射。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。

虹的光線形成了一個圓錐體。圓錐體的頂端在你的眼睛。圓錐體的軸線平行於太陽光線並且向下定向朝著反日點。圓錐面附近的無數的雨滴發送陽光進入你的眼睛從而產生了彩虹。雨滴可以是幾英尺遠或一英里左右。雨滴的距離並不重要，彩虹看起來一樣。

彩虹是一系列特定方向的光線，它本來不存在且它不位於在太空里任何特定的點。圓錐體裡面的雨滴照亮彩虹裡面的天空。圓錐體外面的雨滴不發送光線進入你的眼睛。

(2)彩虹為什麼是弧形擴展閱讀

大多數人因為沒有積極的去觀察而不會注意到霓，霓是經常出現在主虹外側昏暗的第二道彩虹。霓是陽光經由雨滴內兩次反射和兩次折射產生的，出線的角度在50–53°。兩次反射的結果，使得霓的色綵排列和虹的弧相反，藍色在外而紅色在內。

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，都曾經被拍攝過。這些是陽光在雨滴內經過三次或四次反射造成的。這些虹都出現在與太陽同一側的天空，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，並稱此種模式為"彩虹玫瑰"。在實驗室內，使用更明亮的光線和準直良好的激光，可以觀察到更高階的虹。據報吳等多人在1998年使用類似的方法，以氬離子激光光束達到200階的虹。

『叄』 雨過天晴出現彩虹，為什麼彩虹是弧形的

彩虹是陽光以一定角度，照射在水滴上發生折射和反射而形成的，一般來說水滴越大，虹帶約窄，色彩就會越鮮明，反之，水滴越小，虹帶就越寬，色彩就越暗淡。

那麼彩虹為什麼是彎的呢？

如果你是在飛機上往下看，在正午的時候，你就會看到一個完整的環形彩虹，彩虹其實並不只是人們平時看到的弧形，它其實是一個完整的圓，彩虹的圓心就是太陽與地球的垂直連線的中點，人們平時只是看到彩虹的一部分，而剩餘的部分都是在地平線以下，所以人們是看不到的。

『肆』 下雨後會出現彩虹為什麼是弧形的

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 的關系。

(4)彩虹為什麼是弧形擴展閱讀

彩虹形成的原理:

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，在水滴內亦以不同的角度反射。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。由於光在水滴內被反射，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。由外圈至內圈呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。事實上彩虹有無數種顏色。

『伍』 為什麼彩虹是弧形的

很多時候，雨後晴空，一架七彩虹橋高掛天空。在生活中，很多人都會被這種絢麗的景象吸引，不由自主地停下腳步靜靜觀賞這種由光現象引發的美景。

『陸』 彩虹為什麼總是彎曲的

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。彩虹的形成是太陽光射向空中的水珠經過折射→反射→折射後射向我們的眼睛所形成。不同顏色的太陽光束經過上述過程形成彩虹的光束與原來光束的偏折角約138度。也就是說，若太陽光與地面水平，則觀看彩虹的仰角約為42度。

想像你看著東邊的彩虹，太陽在從背後的西邊落下。白色的陽光穿越了大氣，向東通過了你的頭頂，碰到了從暴風雨落下的水滴。當一道光束碰到了水滴，會有兩種可能：一是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端，在進入水滴時內部產生彎曲，接著從水滴後端反射回來，再從水滴前端離開，往我們的方向折射出來。這就是形成彩虹的光。

光穿越水滴時彎曲的程度視光的波長而定——紅色光的彎曲度最大，橙色光與黃色光次之，依此類推，彎曲最小的是紫色光。每種顏色各有特定的彎曲角度，陽光中的紅色光，折射的角度是42度，藍色光的折射角度只有40度，所以每種顏色在天空中出現的位置都不同。若你用一條假想線，連接你的後腦勺和太陽，那麼與這條線呈42度夾角的地方就是紅色所在的位置，這些不同的位置勾勒出一個弧。既然藍色與假想線只呈40度夾角，所以彩虹上的藍弧總是在紅色的下面。

彩虹之所以為弧形，這當然與其形成有著不可分割的關系。由於地球表面為一曲面，而且還被厚厚的大氣覆蓋，雨後空氣中的水含量比平時高，陽光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。

『柒』 彩虹為什麼是弧形的

很多時候，雨後晴空，一架七彩虹橋高掛天空。在生活中，很多人都會被這種絢麗的景象吸引，不由自主地停下腳步靜靜觀賞這種由光現象引發的美景。

『捌』 為什麼彩虹是彎的而不是直的

光穿越水滴時彎曲的程度，視光的波長（即顏色）而定。紅色光的彎曲度最大，橙色光與黃色光次之，依此類推，彎曲最少的是紫色光。每種顏色各有特定的彎曲角度。陽光中的紅色光，折射的角度是42度，藍色光的折射角度只有40度，所以每種顏色在天空中出現的位置都不同。

所以會有顏色呈現出來。而且，亞里士多德也沒有注意到光的折射作用。在此之後，古羅馬哲學家塞內卡、波斯物理學家海什木等人也都曾發表過自己的看法。中國北宋時期一位叫孫思恭的精通天文歷算的進士也曾說過「虹乃雨中日影也，日照雨則有之」（沈括《夢溪筆談》），這些均只停留在對現象的思考上，沒有更多深入和本質性的研究。

『玖』 為什麼彩虹是弧形的，而不是直線或其他形狀

彩虹是由於
陽光照射
空中的圓形小水滴，經過一系列折射以及反射後形成的景象。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，人才能
看到彩虹
。因此，如果以人眼為中心，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。

『拾』 彩虹為什麼是弧形的

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系。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。

(10)彩虹為什麼是弧形擴展閱讀：

火彩虹形成的原理：

當光線穿過稀薄的高空卷雲和太陽位於高空時（與地平線的夾角大於58度），光線以垂直的角度進入這種冰晶並從底部離開時就會發生彎曲折射，就好像光線通過棱鏡時的狀況一樣。

如果卷雲中的冰晶排列正好的話，整片區域都會變得五顏六色，彩虹雲形成後會迅速抬升，導致其冷卻和擴張，凝結的水滴負責扮演棱鏡的角色，並在積雲上方形成一頂彩虹色的「帽子」。

參考資料：網路：彩虹