彩虹是怎样形成的,彩虹是怎么形成的?

雨过天晴,当我们呼吸着新鲜的空气在公园散步的时候,偶尔会看到天边有一座彩色的拱桥连接着天地,非常美丽,这就是“彩虹” 。在我国古代的神话故事中,女娲用五色石补天,彩虹就是五色石倾泻出来的光芒;西方神话故事中,则将彩虹视为一位女神,是沟通人间与天堂的使者 。总之,美丽的彩虹都寄托了人们美好的心愿和向往 。

彩虹是怎样形成的,彩虹是怎么形成的?

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那么彩虹到底是如何产生的呢?这就要从阳光的构成说起了 。很久以来,人们一直以为阳光是没有任何颜色的,因此彩虹这一美丽的事物让大家困惑不已 。
十三世纪时,一位叫做西奥多里克的德国传教士在一个玻璃球壳中装满了水,阳光穿过时,他惊喜地发现出现了彩色的光芒 。这是人类首次在实验室中模拟了自然界中的彩虹 。但他并不清楚彩虹产生的真正原因,猜测之所以出现彩色光芒,是因为阳光透过不同深度的水以后“蜕变”成为了彩色 。
几百年后的1637年,另一位著名的物理学家笛卡尔通过实验检验了西奥多里克的推测 。他发现,阳光透过不同厚度的玻璃,色彩并没有什么变化,从而推翻了西奥多里克的推论 。在研究过程中,观察入微的笛卡尔注意到,身边的各种透明的物质对光线具有“弯折”的作用 。这种弯折左右我们在生活中很容易观察到,例如将一支笔插入水中,看起来笔似乎被折断了一般 。
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随着研究的深入,笛卡尔进一步发现,不同物质对光线弯折的“能力”不同,他将这种弯折光线的“能力”称为“折射率”,并因此发现了著名的折射定律 。笛卡尔的研究使得他可以初步的解释彩虹的成因,甚至通过数学计算出了著名的“彩虹角”,即人观看彩虹时的视线与太阳光的夹角 。不过由于对阳光仍然没有充分的认识,所以他无法解释彩虹的彩色来源于何处 。
直到一位大科学家出现,才使得人们揭开了彩虹的秘密,他就是大名鼎鼎的——牛顿 。牛顿是科学史上划时代的人物,在物理学、数学等诸多领域都做出了极大的贡献,而当别人称赞他的成就时,他却谦逊地表示:“如果我看得更远一点的话,是因为我站在巨人的肩膀上 。”
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牛顿从笛卡尔等科学家们的著述中得到了很多启发,但他没有迷信权威,选择盲目地相信前辈们的推断,而是提出了很多质疑 。1666年,牛顿利用在家休假的时间,找来了一块三棱镜(三角形的柱状玻璃),并将一个房间的门窗都封闭起来作为暗室,只在窗户上开了一个小孔,让阳光倾泻进来 。他将三棱镜放置在小孔后,立刻在对面的墙上看到了色彩斑斓的彩色光带,如彩虹一般,按照红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序排列着 。这个实验就是著名的“三棱镜色散实验”,这个实验被誉为最美的科学实验之一 。
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这一发现让牛顿兴奋不已,但他并未因此沾沾自喜,停滞不前 。他想,既然三棱镜可以将阳光分解为彩色光带,是不是证明阳光就是由彩色光组成的呢?他找来第二块三棱镜放置在彩色光带上,仔细调整三棱镜的位置和角度,发现彩色光带通过第二块三棱镜后,又变成了没有色彩的阳光 。
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这一实验有力地证明,阳光是由各种不同颜色的彩色光混合而成的 。借用笛卡尔关于物质“折光能力”的描述,牛顿提出,阳光之所以能够分解为不同颜色的光,是因为同一物质对不同颜色光的“折射率”不同 。
那么彩虹到底是怎么产生的呢?正如牛顿发现的那样,水这种透明物质对不同颜色的光折光能力是不同的 。雨过天晴,天空中的还悬挂着许许多多的小水滴,这些水珠对阳光中红色部分偏折能力差一些,对绿色光的偏折能力一般,对蓝紫色光偏折能力强一些,使得原本阳光中不同颜色的光分解开,无色的阳光因此呈现出了斑斓的色彩,这就是我们看到的“彩虹” 。
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实际上,彩虹不一定非要雨过天晴时的天边才能看到,只要满足相应的条件,在很多环境中都可以见到 。例如瀑布旁边,由于湍急的水流飞奔而下,无数的小水珠飞溅到空中,形成了濛濛的雾气,在恰当的角度就可以看到彩虹 。
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同样,城市的喷泉旁也是观看彩虹的绝佳场地 。腾空而起的水柱落下时,会在空气中留下大量的水珠,阳光正好的话,围着喷泉转一转,也可能会看到美丽的彩虹 。但观看时一定要注意安全,不要被水花打湿哦!
雨后放晴,天空出现了美丽的彩虹 。彩虹一出现,朋友圈就刷屏了,人们纷纷拿出手机拍下美景,分享这种喜悦 。彩虹是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,形成七彩的霓虹 。
彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显 。一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现 。
细心的我们也许会发现,在山区农村出现的彩虹,色彩斑斓,非常鲜艳 。在海边出现的彩虹,气势恢宏,蔚为壮观 。说明自然界,奇特无比,气象万千 。
彩虹,客家话叫天弓 。因为彩虹的美和它难以理解的现象,古人便以神话来解释彩虹这一现象,彩虹在神话中占有一席位,使得人们对彩虹有敬畏之心和膜拜 。小时候,我们看到彩虹的美丽,非常高兴,难免手舞足蹈 。往往大人就会说,不要对彩虹指手画脚,大声说话,静静地欣赏就是了,以免惊动彩虹 。

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