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彩虹的出現(xiàn),是大自然賦予我們的一份美麗禮物。它不僅僅是一種光學(xué)現(xiàn)象,更是人類(lèi)探索自然、理解物理規(guī)律的重要媒介。通過(guò)彩虹,我們可以更加直觀(guān)地感受到光的奇妙與大自然的魅力。
用噴霧器向空中噴水霧,背對(duì)太陽(yáng)光才能看到彩虹,因?yàn)椴屎绲男纬墒怯上逻^(guò)大雨后飄浮在空中的水蒸汽通過(guò)太陽(yáng)光的折射將太陽(yáng)光分解成紅橙黃綠藍(lán)靛紫形成的.你噴出的水霧就像水蒸氣,背對(duì)著太陽(yáng)就像你站在彩虹的源頭一樣.
做人造彩虹,人要背著太陽(yáng)向空中噴水,因?yàn)楣獾恼凵?陽(yáng)光通過(guò)水珠折射出7種顏色,背者噴的原因是彩虹總是出現(xiàn)在與太陽(yáng)光相反的方向,這樣人才看得見(jiàn)。
彩虹為什么總是彎曲的?
想象你看著東邊的彩虹,太陽(yáng)在從背后的西邊落下。白色的陽(yáng)光(彩虹中所有顏色的組合)穿越了大氣,向東通過(guò)了你的頭頂,碰到了從暴風(fēng)雨落下的水滴。當(dāng)一道光東碰到了水滴,會(huì)有兩種可能:一是光可能直接穿透過(guò)去,或者更有趣的是,它可能碰到水滴的前緣,在進(jìn)入時(shí)水滴內(nèi)部產(chǎn)生彎曲,接著從水滴后端反射回來(lái),再?gòu)乃吻岸穗x開(kāi)往我們這里折射出來(lái)。這就是形成彩虹的光。
水滴對(duì)光的反射,折射加色散形成彩虹。色散后不同色光出射的方向不同,對(duì)一個(gè)水滴出射的光我們只有站在特定的觀(guān)察點(diǎn)上才能看見(jiàn)特定的顏色光,而我們平時(shí)是站在固定的觀(guān)察點(diǎn)上去看空中多個(gè)水滴,這樣,不同水滴中出射的同一種色光能夠到達(dá)眼睛,這些水滴必然是在空中排成圓弧(相對(duì)觀(guān)察者講)。如果觀(guān)察點(diǎn)移動(dòng),就由一組新的水滴構(gòu)成一個(gè)新的圓弧,其實(shí)我們每個(gè)人看到的并不是同一個(gè)彩虹。
人造彩虹的核心是利用水滴來(lái)模擬大氣中的雨滴。當(dāng)陽(yáng)光照射到水滴上時(shí),光線(xiàn)會(huì)進(jìn)入水滴內(nèi)部,發(fā)生折射,改變方向。當(dāng)光線(xiàn)從水滴內(nèi)部射出時(shí),會(huì)發(fā)生反射,再次改變方向。
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