徐繼立
盛夏時節(jié),雨過天晴,你就會看到一道美麗的彩虹架在空中。那神奇的色彩,給人以美的享受。
彩虹這種氣象中常見的光學(xué)現(xiàn)象,是陽光照射到空中接近球形的小水滴時,造成了色散及反射形成的。
我們知道,當陽光射到水滴上時,會同時以不同角度照射,在水滴內(nèi)也以不同的角度反射。當角度形成到40度至42度時,反射最為強烈。在這種反射過程中,陽光射向水滴,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,這樣經(jīng)過一次反射和兩次折射,天空上就形成了拱形的七彩光譜。拱形是因為光穿越水滴時,彎曲的程度和光的顏色有關(guān),紅色光的彎曲度最大,紫色光的彎曲度最小。所以,我們看到的彩虹,藍色總是在紅色下面。而七彩色是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。再者,由于光在水滴內(nèi)被反射,因而我們看見的光譜是倒過來的,紅光在最上方,其他顏色在下方。由外圈至內(nèi)圈為紅、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,只用七種顏色作為區(qū)別。
另外,彩虹的明顯程度,取決于空氣中水滴的大小。水滴體積越大,形成的彩虹越鮮亮;水滴體積越小,形成的彩虹就不明顯??上攵?,彩虹的出現(xiàn)與當時天氣的變化有密切的聯(lián)系,如果東方出現(xiàn)彩虹時,本地是不大容易下雨的,而西方出現(xiàn)彩虹時,本地下雨的可能性卻很大。