導航:首頁 > 物理學科 > 彩虹是什麼物理

彩虹是什麼物理

發布時間:2023-02-21 04:13:36

⑴ 彩虹的物理知識

虹:陽光射入水滴(雨滴、毛毛雨滴或霧滴)經折射和反射而形成在雨幕或霧幕上的彩色或白色光環。它是夏季天空常見的大氣光學現象。雨過天晴,太陽照在遠方天空的雨區上而在那裡出現彩色或白色的光環。用人工方法也可以製造出彩虹,最簡單的方法是在太陽照亮的地方,背陽而立,用嘴向空中噴灑出大量的細水沫,於是在空中合適的位置上就會閃現出彩色光帶。虹對觀測者的角半徑約為42度,色序排列為內紫外紅,總寬度約為2度,又稱主虹。在主虹的外側,有時還能看到角半徑約為52度的同心光環,稱為霓,又稱副虹。副虹的色序和主虹相反,外紫內紅,寬度約為主虹的兩倍,但亮度較弱。
根據幾何光學原理,當平行的太陽光束照射到水滴上時,從不同部位入射的光經水滴折射和內反射後,向各個方向射出,大部分是發散光,只有從某一適當部位一一定的入射角入射的光束,射出時仍保持平行,這是入射光和出射光的夾角(偏向角)最小,光的強度也最大。這種以一定入射角入射經水滴一次內反射而滿足最小偏向角的那部分光線,構成了虹,而以一定入射角入射經水滴兩次內反射且滿足最小偏向角的那部分光線則構成霓。

⑵ 彩虹是怎樣產生的 利用了什麼物理知識

彩虹是氣象中的一種光學現象.當陽光照射到半空中的雨點,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光譜.彩虹的七彩顏色究竟是哪七種有不同的說法,中國最普遍的說法是(從外至內):紅、橙、黃、綠、青、藍、紫.西方的說法是:紅、橙、黃、綠、藍、靛 (Indigo)、紫,源於科學家牛頓分解七原色後取的名字. 其實只要有空氣中有水滴,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.彩虹最常在下午,雨後剛轉天晴時出現.這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗.而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到.另一個經常可見到彩虹的地方是瀑布附近.在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧,亦可以人工製造彩虹. 晚虹是一種罕見的現象,在月光強烈的晚上可能出現.由於人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辦顏色,故此晚虹看起來好像是全白色. 原理 造成彩虹的光學原理彩虹是因為陽光射到空中接近圓型的小水滴,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.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,藍光的折射角度比紅光大.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. 雙重彩虹,上方為霓,下方為虹很多時候會見到兩條彩虹同時出現,在平常的彩虹外邊出現同心,但較暗的副虹(又稱霓).副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成.兩次反射最強烈的反射角出現在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外.因為有兩次的反射,副虹的顏色次序跟主虹反轉,外側為藍色,內側為紅色.副虹其實一定跟隨主虹存在,只是因為它的光線強度較低,所以有時不被肉眼察覺而已(參看). 彩虹其實並非出現在半空中的特定位置.它是觀察者看見的一種光學現象,彩虹看起來的所在位置,會隨著觀察者而改變.當觀察者看到彩虹時,它的位置必定是在太陽的相反方向.彩虹的拱以內的中央,其實是被水滴反射,放大了的太陽影像.所以彩虹以內的天空比彩虹以外的要亮.彩虹拱形的正中心位置,剛好是觀察者頭部影子的方向,虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置.因此當太陽在空中高於42度時,彩虹的位置將在地平線以下而不可見.這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因. 彩虹由一端至另一端,橫跨84°.以一般的35mm照相機,需要焦距為19mm以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下.倘若在飛機上,會看見彩虹會是完整的圓形而不是拱形,而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向. 1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成.笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射.他以玻璃球注入水來進行實驗,得出水對光的折射指數,用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成,而副虹則是兩次反射造成.他准確計算出彩虹的角度,但未能解釋彩虹的七彩顏色. 後來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之後,關於彩虹的形成的光學原理全部被發現.

⑶ 彩虹的形成原理

彩虹的形成原理

彩虹的形成原理,炎熱的夏季,一場大雨過後,天上就能看到彩虹,有一句話是風雨過後,必見彩虹。但是很多人只知道彩虹很好看,不知道彩虹形成的原理是什麼。下面來看彩虹的形成原理吧。

彩虹的形成原理1

彩虹的原理: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。當中以40至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹。

當彩虹出現在水面的物體上時,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鏡像出現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,然後經過水面的反射。被反射虹,至少是一部分,經常可見,甚至在小水坑都可見。

(3)彩虹是什麼物理擴展閱讀:

很多人認為只有雨後才能出現彩虹。其實,這種看法是不全面的。雨後天空有時會出現彩虹,這固然是事實,但是在陽光下,噴泉或瀑布的周圍也會出現彩虹;在夏天,街上奔跑的灑水車的後面,有時也會出現一段彩虹;用噴霧器在空中噴霧也可形成彩虹。

持續時間最長的彩虹:2017年11月30日,中國文化大學大氣科學系的人員在中國台北陽明山上空連續觀測到一道彩虹,它持續時間為8小時58分。

最早嘗試以科學的方法解釋虹的形成原因的是義大利學者多明尼斯主教。1624年,他用自然科學的知識解釋虹形成的原因。然而當時社會十分落後,多明尼斯主教因此也被趕出了教會,被判處了死刑。

後來,法國科學家笛卡爾也做過這個嘗試。他在水池旁邊,看到水池上面含有大量水滴的空中的人造虹,他受到啟發後便用裝有水的玻璃球進行了實驗,並在1637年發表了關於虹的形成原因的文章。

他的結論已經較為科學,即虹是由於太陽光射入空中的水滴內發生反射和折射的結果。但是,他依然沒有弄清虹的顏色是怎樣形成的。直到17世紀60年代,牛頓發現太陽光通過三棱鏡的色散現象後,虹的秘密才被徹底揭開了。

300多年前,捷克斯洛伐克的一位科學家將3塊大小、形狀相同的玻璃組合成三角柱形,放在一扇窗戶的對面,當透過關閉的百葉窗上的縫讓太陽光從中間射向三棱鏡時,一條紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的彩色光帶出現在對面牆上,這條光帶同自然界產生的虹的光帶一模一樣。

這一現象引起了英國科學家牛頓的興趣,為了弄清這個問題,牛頓曾多次做過光的實驗。他發現陽光透過三棱鏡時,由於發生了折射,光的方向便發生了改變。同時,由於各色光的折射程度不一樣,紫光最大,紅光最小,所以白光就在三棱鏡的折射作用下分解成7種顏色的光帶了。

有些時候,天空中會出現一些很奇特的虹。如1948年9月的一天下午,在列寧格勒涅瓦河上空出現了一個奇特的現象:4條美麗的彩虹同時掛在空中。

剛開始的時候,天空中突然出現了一條長虹,與此同時,在它上方不遠處又有一條色綵排列相反的虹。幾分鍾後,一條細窄的虹在主虹內側出現,接著第四條虹又出現了。它們的寬度約為主虹的1/4,除深紅色帶較鮮艷外,其餘的色彩都較淡。15~20分鍾後,4條虹便先後消失了。

這種奇異的景象引起了氣象學家的關注,因為它很難用普通的原理加以解釋。科學家們在考察之後,終於明白了其中的緣由。原來列寧格勒涅瓦河上的4條虹同時出現,是因為最初形成的虹在河湖的反光作用下,經過層層的反射和折射,形成了反光虹。

除此之外,還有一種絢麗的彩虹也很奇特,它飛架在峭壁之間,經久不散,十分美麗壯觀。這種彩虹通常只出現在飛流直瀉的瀑布邊,瀑布隆隆作響,水沫飛濺,煙霧蒙蒙,每到日出或日落時分,在太陽光照射下,一條彩虹便會掛在半空中,這種虹也是由於太陽光照射到瀑布飛濺出的水滴上,經過反射而形成的。

不僅太陽光能形成虹,月光也會形成虹。要想看到月虹,最好是在海邊,選擇一個滿月的夜晚。在月光照射下,海風吹來的大量水汽,會反射和折射月光,形成夜空中的彩虹。這也是一種美麗的自然現象。

彩虹的形成原理2

彩虹的形成是一種自然的光學現象,簡單點說:我們在風雨過之後見到的彩虹,是因為陽光照射到空氣中接近圓形的小水滴,然後造成光的色散和反射形成的。當陽光攝入水滴時就會以不同角度的入射點,而小水滴內也是不同角度進行反射,當中的40——42度的反射最強烈,這樣就會形成我們平時看到的彩虹。

彩虹形成的原理:當太陽光照射到空氣中的水滴時,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。

夏日,雨後初晴,陽光明媚。瞬間,天空中出現一道彩虹,它是一道橫跨天空的七色綵帶,紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,宛如一座彩色的拱橋飛架天空。 天空中為什麼會出現五顏六色的彩虹呢?彩虹的色彩主要源於三棱鏡對白光的色散效應而解析成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等可分辨的7色。霓由於2次內反射,色序相反。

通常雨滴越大,虹越鮮艷明亮。雨滴大小不同,可以造成虹的顏色變化,甚至出現白虹。由於同一時刻,空中雨滴大小並不完全一致,即使在同一虹中,甚至同一彩色光環中,它的'顏色、亮度都可能有變化。

彩虹是彎的原因:不同顏色的光,在水滴上折射的程度是各不相同的。

地球是圓的。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。

彩虹的形成原理3

彩虹是怎樣形成的?

彩虹是一種陽光折射以及色散形成的現象。彩虹形成的原理是一種物理知識,這是光的折射的問題,太陽的光照射到天空中的小雨滴上,形成了折射,加上光的色散,所以形成了五顏六色的彩虹。雨後天空中懸浮著的小水滴很多,所以彩虹才會經常在雨後出現。

光的折射會產生什麼現象?

除了上面說的彩虹是由於光的折射產生的,還有一種神奇的現象其實也是由於光的折射產生的,那就是人們口中常說的海市蜃樓。

海市蜃樓經常會出現在湖面上、海面上或者是沙漠里、戈壁里,古代的人們由於不明白這種科學現象,所以認為海市蜃樓是一種神秘的現象。但是在現代,人們已經了解到海市蜃樓只是光的一種折射以及反射的現象,將其他地方的建築或者風景折射到另一個地方,形成了一種可見而不可得的神奇景象。

其實某些光學現象都會產生我們日常生活中常見或者不常見的神奇景象,了解一些有關光學的知識就可以解釋生活中的很多現象,有時候也可能會避免一些困難。

物理中光的現象是很有趣味的一部分,把一些知識運用到現實生活中也許就會變得更加易於理解了,如果有喜歡這方面知識的人可以多多進行學習和了解。

⑷ 雨後初晴天空中出現美麗的彩虹這屬於物理學中的什麼現象

雨過天晴時,常在天空出現彩虹,這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的,白光經水珠折射以後,分成各種彩色光,這種現象叫做光的色散現象,所以說雨後的天空出現彩虹是由光的色散形成的. 最早通過實驗研究這一現象的是英國物理學家牛頓.了紀念這位物理學家,用他的名字作為力的單位. 故答案為:光的色散;牛頓;力.

⑸ 彩虹是什麼物理現像

彩虹是人們時常看到的一種自然界的光現象。雨後天空有時會出現彩虹、這固然是事實、但是在陽光下、噴泉或瀑布的周圍也會出現彩虹、在夏天、街上奔跑的灑水車的後面、有時也會出現一段彩虹、用噴霧器在空中噴霧也可形成彩虹、一般說來、只有夏天才有彩虹、這是因為夏天多下陣雨、因為空氣中飄浮有大量的小水滴、當太陽光照射到這些小水滴上、一個個的小水滴就像棱鏡似地把白光分解成七種單色光、對陽光起分光色散作用。彩虹的消失、是因為空氣中的水分漸漸散去、所以就會消失,並且彩虹會以不同的形狀出現。我們常見的彩虹一般都是以橋的形狀出現。

⑹ 彩虹的物理知識

彩虹,又稱天虹,簡稱虹,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,色彩艷麗.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.

閱讀全文

與彩虹是什麼物理相關的資料

熱點內容
word中化學式的數字怎麼打出來 瀏覽:705
乙酸乙酯化學式怎麼算 瀏覽:1372
沈陽初中的數學是什麼版本的 瀏覽:1318
華為手機家人共享如何查看地理位置 瀏覽:1010
一氧化碳還原氧化鋁化學方程式怎麼配平 瀏覽:848
數學c什麼意思是什麼意思是什麼 瀏覽:1369
中考初中地理如何補 瀏覽:1260
360瀏覽器歷史在哪裡下載迅雷下載 瀏覽:671
數學奧數卡怎麼辦 瀏覽:1350
如何回答地理是什麼 瀏覽:989
win7如何刪除電腦文件瀏覽歷史 瀏覽:1023
大學物理實驗干什麼用的到 瀏覽:1449
二年級上冊數學框框怎麼填 瀏覽:1659
西安瑞禧生物科技有限公司怎麼樣 瀏覽:830
武大的分析化學怎麼樣 瀏覽:1213
ige電化學發光偏高怎麼辦 瀏覽:1301
學而思初中英語和語文怎麼樣 瀏覽:1608
下列哪個水飛薊素化學結構 瀏覽:1388
化學理學哪些專業好 瀏覽:1452
數學中的棱的意思是什麼 瀏覽:1017